(57)【要約】  １つまたは複数の遊離システインアミノ酸を含むシステイン操作単一特異性および二重特異性ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、親分子の核酸配列を変異誘発することおよび１つまたは複数のアミノ酸残基をシステインにより置き換えてシステイン操作ＦＮ３ドメイン含有単一特異性または二重特異性分子をコードさせること；システイン操作ＦＮ３ドメイン含有分子を発現させること；ならびにシステイン操作ＦＮ３ドメイン含有分子を回収することによって調製される。単離システイン操作単一特異性または二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子は、検出標識または薬物部分に共有結合され、治療に使用され得る。
2019527540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
残基６、８、１０、１１、１４、１５、１６、２０、３０、３４、３８、４０、４１、４５、４７、４８、５３、５４、５９、６０、６２、６４、７０、８８、８９、９０、９１、および９３からなる群から選択される位置に少なくとも１つのシステイン置換を含む単離システイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインであって、配列番号１に基づく単離システイン操作ＦＮ３ドメイン。
【請求項２】
前記システイン置換が、配列番号１１１〜１１４または１２２〜１３７の残基６、８、１０、１１、１４、１５、１６、２０、３０、３４、３８、４０、４１、４５、４７、４８、５３、５４、５９、６０、６２、６４、７０、８８、８９、９０、９１、および９３からなる群から選択される位置にある、請求項１に記載のシステイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメイン。
【請求項３】
配列番号２７のアミノ酸配列からの少なくとも１つのシステイン置換を有する、配列番号２７のアミノ酸配列を含む単離システイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインであって、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断する単離システイン操作ＦＮ３ドメイン。
【請求項４】
配列番号１１４のアミノ酸配列からの少なくとも１つのシステイン置換を有する、配列番号１１４のアミノ酸配列を含む単離システイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインであって、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する単離システイン操作ＦＮ３ドメイン。
【請求項５】
半減期延長部分をさらに含む、請求項１に記載のシステイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメイン。
【請求項６】
前記半減期延長部分が、アルブミン結合分子、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、または免疫グロブリンＦｃ領域の少なくとも一部である、請求項５に記載のシステイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメイン。
【請求項７】
（ｉ）１つまたは複数のヌクレオチド残基を、システインアミノ酸残基をコードするヌクレオチド残基により置き換えてシステイン操作ＦＮ３ドメインをコードさせることによって、親ＦＮ３ドメインの核酸配列を変異誘発すること；
（ｉｉ）前記システイン操作ＦＮ３ドメインを発現させること；および
（ｉｉｉ）前記システイン操作ＦＮ３ドメインを回収すること
を含む、前記システイン操作ＦＮ３ドメインを調製する方法。
【請求項８】
前記ＦＮ３ドメインが、配列番号１に基づき、前記変異誘発するステップが、部位特異的変異誘発を行うことを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
大腸菌（E. coli）において前記システイン操作ＦＮ３ドメインを発現させることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記回収するステップの後に、前記システイン操作ＦＮ３ドメインをチオール反応性化学試薬と反応させて、化学的にコンジュゲートされたシステイン操作ＦＮ３ドメインを生成させることをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記反応させるステップの後に、前記化学的にコンジュゲートされたシステイン操作ＦＮ３ドメインのＥＧＦＲ結合性を測定することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記反応させるステップの後に、前記化学的にコンジュゲートされたシステイン操作ＦＮ３ドメインを添加後、ＥＧＦＲ過剰発現腫瘍細胞株の細胞成長の阻害を測定することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記反応させるステップの後に、前記化学的にコンジュゲートされたシステイン操作ＦＮ３ドメインのｃ−Ｍｅｔ結合性を測定することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記反応させるステップの後に、前記化学的にコンジュゲートされたシステイン操作ＦＮ３ドメインを添加後、ｃ−Ｍｅｔ発現腫瘍細胞株の細胞成長の阻害を測定することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記チオール反応性試薬が、マレイミド部分を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記マレイミド部分を含む前記チオール反応性試薬が、ＮＥＭ、ＭＭＡＥ、およびＭＭＡＦからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記化学的にコンジュゲートされたシステイン操作ＦＮ３ドメインが、ＥＧＦＲ過剰発現Ｈ１５７３細胞において測定されるときに、約１．７×１０−１０Ｍと約１．３×１０−９Ｍとの間の細胞成長ＩＣ５０値を有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
配列番号１８９〜２１６、２２７〜２５４および２６６〜２７３からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む単離システイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメイン。
【請求項１９】
第１のフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインおよび第２のＦＮ３ドメインを含む単離システイン操作二重特異性ＦＮ３分子であって、記第１のＦＮ３ドメインが、前記第１のＦＮ３ドメインの残基６、８、１０、１１、１４、１５、１６、２０、３０、３４、３８、４０、４１、４５、４７、４８、５３、５４、５９、６０、６２、６４、７０、８８、８９、９０、９１、および９３からなる群から選択される位置にシステイン置換を含み、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断し、前記第２のＦＮ３ドメインが、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する、単離システイン操作二重特異性ＦＮ３分子。
【請求項２０】
前記第２のＦＮ３ドメインが、前記第２のＦＮ３ドメインの残基６、８、１０、１１、１４、１５、１６、２０、３０、３４、３８、４０、４１、４５、４７、４８、５３、５４、５９、６０、６２、６４、７０、８８、８９、９０、９１、および９３からなる群から選択される位置にシステイン置換を含む、請求項１９に記載の単離システイン操作二重特異性ＦＮ３分子。
【請求項２１】
配列番号２１９〜２２６および２５７〜２６４からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む、請求項２０に記載の単離システイン操作二重特異性ＦＮ３分子。
【請求項２２】
チオール反応性試薬に化学的にコンジュゲートされている、請求項２０に記載の単離システイン操作二重特異性分子。
【請求項２３】
前記チオール反応性試薬が、マレイミド部分である、請求項２２に記載の単離システイン操作二重特異性分子。
【請求項２４】
前記マレイミド部分が、ＮＥＭ、ＰＥＧ２４−マレイミド、フルオレセインマレイミド、ＭＭＡＥ、およびＭＭＡＦからなる群から選択される、請求項２３に記載の単離システイン操作二重特異性分子。
【請求項２５】
前記第１のＦＮ３ドメインが、ＮＣＩ−Ｈ２９２細胞において５０ｎｇ／ｍＬ  ヒトＥＧＦを使用して測定されるときに、ＥＧＦＲ残基チロシン１１７３でＥＧＦにより誘導されるＥＧＦＲのリン酸化を約０．９×１０−９Ｍと約２．３×１０−９Ｍとの間のＩＣ５０値で阻害し、前記第２のＦＮ３ドメインが、ＮＣＩ−Ｈ２９２細胞において１００ｎｇ／ｍＬ  ヒトＨＧＦを使用して測定されるときに、ｃ−Ｍｅｔ残基チロシン１３４９でＨＧＦにより誘導されるｃ−Ｍｅｔのリン酸化を約４×１０−１０Ｍと約１．３×１０−９Ｍとの間のＩＣ５０値で阻害する、請求項２４に記載のシステイン操作二重特異性分子。
【請求項２６】
（ｉ）ＥＧＦＲ過剰発現Ｈ１５７３細胞において測定されるときに、約５．０×１０−１１Ｍと約５．８×１０−１０Ｍとの間；および
（ｉｉ）ＥＧＦＲ過剰発現Ａ７３１細胞において測定されるときに、約７．８×１０−１２Ｍと約１．１×１０−９Ｍとの間
からなる群から選択される細胞成長ＩＣ５０値を有する、請求項２５に記載のシステイン操作二重特異性分子。
【請求項２７】
半減期延長部分をさらに含む、請求項２６に記載のシステイン操作二重特異性分子。
【請求項２８】
前記半減期延長部分が、アルブミン結合性分子、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、または免疫グロブリンＦｃ領域の少なくとも一部である、請求項２７に記載のシステイン操作二重特異性分子。
【請求項２９】
前記アルブミン結合性分子が、アルブミン結合性ＦＮ３ドメインである、請求項２８に記載のシステイン操作二重特異性分子。
【請求項３０】
前記アルブミン結合性ＦＮ３ドメインが、配列番号２７４のアミノ酸配列を含む、請求項２９に記載のシステイン操作二重特異性分子。
【請求項３１】
単離システイン操作二重特異性分子を調製する方法であって、
（ｉ）１つまたは複数のヌクレオチド残基を、システイン残基をコードするヌクレオチド残基により置き換えて、前記システイン操作二重特異性分子をコードさせることによって、親二重特異性分子の核酸配列を変異誘発すること；
（ｉｉ）前記システイン操作二重特異性分子を発現させること；および
（ｉｉｉ）前記システイン操作二重特異性分子を回収すること
を含む方法。
【請求項３２】
前記変異誘発するステップが、部位特異的変異誘発を行うことを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
大腸菌（E. coli）において前記システイン操作二重特異性分子を発現させることを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記回収するステップの後に、前記システイン操作二重特異性分子をチオール反応性化学試薬と反応させて、化学的にコンジュゲートされたシステイン操作二重特異性分子を生成させることをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
（ｉ）前記化学的にコンジュゲートされたシステイン操作二重特異性分子のＥＧＦＲ結合性を測定すること；
（ｉｉ）細胞株において、前記化学的にコンジュゲートされたシステイン操作二重特異性分子による、ＥＧＦによって刺激されるＥＧＦＲリン酸化の阻害を測定すること；
（ｉｉｉ）細胞株において、前記化学的にコンジュゲートされたシステイン操作二重特異性分子による、ＨＧＦによって刺激されるｃ−Ｍｅｔリン酸化の阻害を測定すること；および
（ｉｖ）前記化学的にコンジュゲートされたシステイン操作二重特異性分子を添加後、ＥＧＦＲ過剰発現腫瘍細胞株の細胞成長の阻害を測定すること
からなる群から選択されるステップをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
配列番号２６６〜２７３からなる群から選択されるアミノ酸配列を含む単離システイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメイン。
【請求項３７】
第１のフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインおよび第２のＦＮ３ドメインを含む単離システイン操作二重特異性ＦＮ３分子であって、前記第１のＦＮ３ドメインが、前記第１のＦＮ３ドメインの残基７、９、１１、１２、１５、１６、１７、２１、３１、３５、３９、４１、４２、４６、４８、４９、５４、５５、６０、６１、６３、６５、７１、８９、９０、９１、９２、および９４からなる群から選択される位置にシステイン置換を含み、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断し、前記第２のＦＮ３ドメインが、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する、単離システイン操作二重特異性ＦＮ３分子。
【請求項３８】
前記第２のＦＮ３ドメインが、前記第２のＦＮ３ドメインの残基６、８、１０、１１、１４、１５、１６、２０、３０、３４、３８、４０、４１、４５、４７、４８、５３、５４、５９、６０、６２、６４、７０、８８、８９、９０、９１、および９３からなる群から選択される位置にシステイン置換を含む、請求項３７に記載の単離システイン操作二重特異性ＦＮ３分子。
【請求項３９】
本明細書に記載される任意の発明。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、システイン残基で操作された（engineered；改変された）結合分子ならびにそれを製造および使用する方法に関する。より詳細には、本発明は、ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔに結合し得る、システイン操作された（cysteine engineered；システイン改変された）フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメイン分子を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲまたはＥｒｂＢｌまたはＨＥＲ１）は、ｃ−ｅｒｂＢｌがん原遺伝子によってコードされる、１７０ｋＤａの膜貫通糖タンパク質である。ＥＧＦＲは、ＨＥＲ２（ＥｒｂＢ２）、ＨＥＲ３（ＥｒｂＢ３）およびＨＥＲ４（ＥｒｂＢ４）を含む、ヒト上皮増殖因子受容体（ＨＥＲ）ファミリーの受容体型チロシンキナーゼ（ＲＴＫ）のメンバーである。これらのＲＴＫは、リガンド結合性細胞外ドメイン（ＥＣＤ）、１回膜貫通型膜貫通ドメインならびに触媒キナーゼドメインおよびＣ末端尾部を含有する細胞内ドメインからなる相同構造を共有する。ＥＧＦＲシグナル伝達は、リガンドの結合に続く、受容体のコンフォメーション変化、二量体形成およびトランス自己リン酸化の誘導によって開始され（Ferguson et al., Annu Rev Biophys, 37: 353-73, 2008）、細胞の増殖および生存を含む多種多様な細胞機能に最終的に影響するシグナル伝達カスケードを開始させる。ＥＧＦＲの発現またはキナーゼ活性の増大は、ヒトの一連のがんと関連付けられていることから、ＥＧＦＲは、治療介入にとって魅力的な標的である（Mendelsohn et al., Oncogene 19: 6550-6565, 2000; Gruenwald et al., J Natl Cancer Inst 95: 851-67, 2003; Mendelsohn et al., Semin Oncol 33: 369-85, 2006）。さらに、ＥＧＦＲの遺伝子コピー数およびタンパク質発現の両方の増大は、非小細胞肺がんにおいてＥＧＦＲチロシンキナーゼ阻害剤、ＩＲＥＳＳＡ（商標）（ゲフィチニブ）に対する良好な応答と関連している（Hirsch et al., Ann Oncol 18:752-60, 2007）。
【０００３】
ＥＧＦＲ療法には、結腸直腸がん、膵臓がん、頭頸部がん、および非小細胞肺がん（ＮＳＣＬＣ）の処置について承認された小分子および抗ＥＧＦＲ抗体の両方が含まれる（Baselga and Arteaga, J Clin Oncol 23:2445-2459 (20005; Gill et al., J Biol Chem, 259:7755-7760, 1984; Goldstein et al., Clin Cancer Res, 1:131 1-1318; 1995; Prewett et al., Clin Cancer Res, 4:2957-2966,1998）。
【０００４】
抗ＥＧＦＲ療法の有効性は、腫瘍の種類および腫瘍におけるＥＦＧＲの変異／増幅状況に依存する場合があり、結果として皮膚毒性が生じる場合がある（De Roock et al., Lancet Oncol 11 :753-762, 2010; Linardou et al., Nat Rev Clin Oncol, 6: 352-366, 2009; Li and Perez-Soler, Targ Oncol 4: 107-119, 2009）。ＥＧＦＲチロシンキナーゼ阻害剤（ＴＫＩ）は、非小細胞肺がん（ＮＳＣＬＣ）のための二次治療として一般に使用されるが、耐性経路が原因で１２ヶ月以内に作用を停止することが多い（Riely et al., Clin Cancer Res 12: 839-44, 2006）。
【０００５】
ｃ−Ｍｅｔは、チロシンキナーゼ受容体をコードする。これは、発がん物質を用いた処置の結果として、構成的に活性な融合タンパク質ＴＰＲ−ＭＥＴが生じたことが見出された後に１９８４年に最初にがん原遺伝子として同定された（Cooper et al., Nature 311:29-33, 1984）。ｃ−ＭｅｔがそのリガンドＨＧＦを通じて活性化することにより、成長、運動、浸潤、転移、上皮間葉転換、血管新生／創傷治癒、および組織再生を含む、非常に多くの細胞過程が刺激される（Christensen et al., Cancer Lett 225:1-26, 2005; Peters and Adjei, Nat Rev Clin Oncol 9:314-26, 2012）。ｃ−Ｍｅｔは、タンパク質分解により切断されてジスルフィド結合によって連結した５０ｋＤａのアルファ−サブユニットおよび１４０ｋＤａのベータ−サブユニットになる一本鎖タンパク質として合成される（Ma et al., Cancer and Metastasis Reviews, 22: 309-325, 2003）。ｃ−Ｍｅｔは、ＲｏｎおよびＳｅａなどの他の膜受容体と構造的に類似しており、細胞外リガンド結合ドメイン、膜貫通ドメイン、および細胞質ドメイン（チロシンキナーゼドメインおよびＣ末端尾部領域を含有する）から構成される。ＨＧＦ：ｃ−Ｍｅｔ結合の正確な化学量論は、不明であるが、２つのＨＧＦ分子が２つのｃ−Ｍｅｔ分子と結合して、受容体の二量体形成ならびにチロシン１２３０、１２３４、および１２３５での自己リン酸化をもたらすと一般的に考えられている（Stamos et al., The EMBO Journal 23: 2325-2335, 2004）。リガンド非依存性のｃ−Ｍｅｔ自己リン酸化は、遺伝子増幅、変異または受容体の過剰発現が原因でも起こる可能性がある。
【０００６】
ｃ−Ｍｅｔは、胃がん、肺がん、結腸がん、乳がん、膀胱がん、頭頸部がん、卵巣がん、前立腺がん、甲状腺がん、膵臓がん、およびＣＮＳがんを含めた多種類のがんにおいて増幅、変異または過剰発現されることが多い。概してキナーゼドメインに局在するミスセンス変異は、一般に遺伝性乳頭状腎癌（ＰＲＣＣ）から見出され、孤発性ＰＲＣＣの１３％に見出される（Schmidt et al., Oncogene 18: 2343-2350, 1999）。対照的に、セマフォリンまたはｃ−Ｍｅｔの膜近傍ドメインに局在するｃ−Ｍｅｔ変異は、胃がん、頭頸部がん、肝臓がん、卵巣がん、ＮＳＣＬＣおよび甲状腺がんに見出されることが多い（Ma et al., Cancer and Metastasis Reviews, 22: 309-325, 2003; Sakakura et al., Chromosomes and Cancer, 1999. 24:299-305）。ｃ−Ｍｅｔの増幅は、しばしば疾患進行と相関して、脳がん、結腸直腸がん、胃がん、および肺がんから検出されている（Ma et al., Cancer and Metastasis Reviews, 22: 309-325, 2003）。非小細胞肺がん（ＮＳＣＬＣ）および胃がんのそれぞれ最大４％および２０％がｃ−Ｍｅｔの増幅を示す（Sakakura et al., Chromosomes and Cancer, 1999. 24:299-305: Sierra and Tsao, Therapeutic Advances in Medical Oncology, 3:S21-35, 2011）。遺伝子増幅の非存在下であっても、ｃ−Ｍｅｔの過剰発現が肺がんから観察されることが多い（Ichimura et al., Jpn J Cancer Res, 87:1063-9, 1996）。そのうえ、臨床試料では、ほぼ半数の肺腺がんが、高レベルのｃ−ＭｅｔおよびＨＧＦを提示し、その両方が高い腫瘍成長速度、転移および予後不良と相関した（Sierra and Tsao, Therapeutic Advances in Medical Oncology, 3:S21-35, 2011; Siegfried et al., Ann Thorac Surg 66: 1915-8, 1998）。
【０００７】
ＥＧＦＲチロシンキナーゼ阻害剤に耐性になった全腫瘍の６０％近くが、ｃ−Ｍｅｔの発現を増大させる、ｃ−Ｍｅｔを増幅する、またはその唯一の公知のリガンドＨＧＦを増大させるが（Turke et al., Cancer Cell, 17:77-88, 2010）、このことは、ｃ−Ｍｅｔによる、ＥＧＦＲの代償経路の存在を示唆している。ｃ−Ｍｅｔの増幅は、ＥＧＦＲキナーゼ阻害剤、ゲフィチニブに耐性になり、Ｈｅｒ３経路によって生存増強を示した培養細胞から最初に同定された（Engelman et al., Science, 316:1039-43, 2007）。これは、臨床試料においてさらに検証され、その際、エルロチニブまたはゲフィチニブのいずれかに対する獲得耐性を有する患者４３人中９人が、ｃ−Ｍｅｔの増幅を示したが、これと比べ、未処置の患者では６２人中わずか２人だった。興味深いことに、処置されたその患者９人のうち４人は、ＥＧＦＲ活性化変異、Ｔ７９０Ｍも獲得しており、このことは、同時耐性経路であることを実証している（Beat et al., Proc Natl Acad Sci U S A, 104:20932-7, 2007）。
【０００８】
がんにおけるＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔの両方の個別の役割は、今や十分に確証されているので、これらの標的は併用療法にとって魅力的である。両方の受容体は、同じ生存経路および抗アポトーシス経路（ＥＲＫおよびＡＫＴ）によってシグナルを伝達するので、この対を組み合わせて阻害することは、代償経路が活性化する潜在性を限定し、それにより、全体的な有効性を改善し得る。ＮＳＣＬのための抗ｃ−Ｍｅｔ一価抗体と組み合わせたＴａｒｃｅｖａ（エルロチニブ）（Spigel et al., 2011 ASCO Annual Meeting Proceedings 2011, Journal of Clinical Oncology: Chicago, IL. p. 7505）およびｃ−Ｍｅｔの小分子阻害剤、ＡＲＱ−１９７と組み合わせたＴａｒｃｅｖａ（エルロチニブ）を用いた臨床試験においてＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔを標的とする併用療法が試験されている（Adjei et al., Oncologist, 16:788-99, 2011）。併用療法または二重特異性抗ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、例えば、国際公開第２００８／１２７７１０号パンフレット、米国特許出願公開第２００９／００４２９０６号明細書、国際公開第２００９／１１１６９１号パンフレット、国際公開第２００９／１２６８３４号パンフレット、国際公開第２０１０／０３９２４８号パンフレット、国際公開第２０１０／１１５５５１号パンフレットに開示されている。
【０００９】
治療のためにＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔシグナル伝達経路と拮抗するための現在の小分子および大分子（すなわち抗体）アプローチは、小分子を用いた特異性の起こり得る欠如のせいで、したがって、小分子阻害剤で遭遇する潜在的オフターゲット活性および用量制限毒性のせいで、最適以下であり得る。典型的な二価抗体は、膜結合型受容体のクラスター形成および下流のシグナル伝達経路の望まれない活性化を生じる場合があり、一価抗体（ハーフアーム（half arm））は、製造プロセスに重大な複雑さおよび費用を生じさせる。
【００１０】
したがって、細胞傷害性薬物とコンジュゲートすることで、ＥＧＦＲ／ｃ−ｍｅｔ発現腫瘍細胞をこれらの強力な化合物の標的とし、これらのＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ阻害剤の抗腫瘍活性を高める追加的な能力も有する、追加的な単一特異性および二重特異性ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔ阻害剤の必要性が存在する。抗体薬物コンジュゲートが、当技術分野において存在するとはいえ、薬物部分を結合させる従来手段は、薬物部分が抗体上のいくつかの部位に結合している、分子の不均一混合物を一般的にもたらす。例えば、細胞傷害性薬物は、概して抗体のしばしば多数あるリシン残基を介して抗体にコンジュゲートされて、不均一な抗体−薬物コンジュゲート混合物を生成する。反応条件に応じて、不均一混合物は、概して結合した薬物部分を０〜約８つ、またはそれよりも多く有する抗体の分布を含有する。加えて、薬物部分対抗体が特定の整数比である、コンジュゲートの各サブグループは、薬物部分が抗体上の様々な部位に結合している潜在的に不均一な混合物である。分析方法および調製方法は、コンジュゲーション反応に起因する不均一な混合物内の抗体−薬物コンジュゲート種分子を分離および特徴付けるためには不適切である。抗体は、しばしば多数の反応性官能基を有する、大型で、複雑で、構造的に多様な生体分子である。それらとリンカー試薬および薬物−リンカー中間体の反応性は、ｐＨ、濃度、塩濃度、および共溶媒などの要因に依存する。さらに、多段階コンジュゲーションプロセスは、反応条件を制御するならびに反応物および中間体を特徴付けることが困難なため、再現不可能であり得る。
【００１１】
抗体中に存在するシステインを介した化学的コンジュゲーションも実証されている。しかし、タンパク質の様々なアミノ酸残基のシステインアミノ酸への変異によって、操作によりシステインチオール基を導入すると、特に不対（遊離Ｃｙｓ）残基の場合、または比較的反応もしくは酸化を受けやすい残基の場合に潜在的に問題をはらむ。タンパク質表面の不対Ｃｙｓ残基は、対形成および酸化して、分子間ジスルフィドを、よってタンパク質二量体または多量体を形成することができる。ジスルフィド二量体形成は、新しいＣｙｓを、薬物、リガンド、または他の標識とのコンジュゲーションに対して非反応性にする。さらに、タンパク質が、新しく操作されたＣｙｓ残基と既存のＣｙｓ残基との間に分子内ジスルフィド結合を酸化的に形成するならば、両方のＣｙｓ基は、活性部位の関与および相互作用のために利用できない。加えて、タンパク質は、ミスフォールディングまたは三次構造の喪失によって不活性または非特異的にされ得る（Zhang et al (2002) Anal. Biochem. 311: 1- 9）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
したがって、均一な化学的コンジュゲーションを受け、抗体コンジュゲートにより直面する問題を回避することができる分子の必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、配列番号２７に基づくフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインの残基６、８、１０、１１、１４、１５、１６、２０、３０、３４、３８、４０、４１、４５、４７、４８、５３、５４、５９、６０、６２、６４、７０、８８、８９、９０、９１、および９３番、ならびに関連するＦＮ３ドメイン中の相当する位置からなる群から選択される位置に少なくとも１つのシステイン置換を含む単離システイン操作ＦＮ３ドメインを提供する。ドメインまたはタンパク質中の位置でのシステイン置換は、システイン残基による既存のアミノ酸残基の置換えを含む。
【００１４】
本発明は、配列番号２７のアミノ酸配列からの少なくとも１つのシステイン置換を有する、配列番号２７のアミノ酸配列を含み、かつ上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合してＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断する単離システイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインも提供する。
【００１５】
本発明は、配列番号１１４のアミノ酸配列からの少なくとも１つのシステイン置換を有する配列番号１１４のアミノ酸配列を含み、かつ肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合してｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する単離システイン操作フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインをさらに提供する。
【００１６】
本発明は、システイン操作ＦＮ３ドメインを生成させるためにシステイン置換が行われ得る、新規な位置を提供する。前記位置は、配列番号１１〜１１４および／または１２２〜１３７の残基６、８、１０、１１、１４、１５、１６、２０、３０、３４、３８、４０、４１、４５、４７、４８、５３、５４、５９、６０、６２、６４、７０、８８、８９、９０、９１、または９３のうちの１つまたは複数を含む。
【００１７】
本発明の態様は、１つまたは複数のアミノ酸残基をシステイン残基により置き換えてシステイン操作ＦＮ３ドメインをコードさせることによって、親ＦＮ３ドメインの核酸配列を変異誘発すること；システイン操作ＦＮ３ドメインを発現させること；およびシステイン操作ＦＮ３ドメインを単離することによって、単離システイン操作ＦＮ３ドメインを調製するためのプロセスである。
【００１８】
本発明の別の態様は、化学的にコンジュゲートされた、単離システイン操作ＦＮ３ドメインであって、マレイミド部分を含む化学試薬と共有結合された単離システイン操作ＦＮ３ドメインである。
【００１９】
本発明の別の実施形態は、ＥＧＦＲ過剰発現および／またはｃ−Ｍｅｔ発現腫瘍細胞株の成長を阻害することができる、化学的にコンジュゲートされた単離システイン操作ＦＮ３ドメインである。
【００２０】
本出願は、第１のフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインおよび第２のＦＮ３ドメインを含む単離システイン操作二重特異性ＦＮ３分子であって、第１および第２のＦＮ３ドメインは、残基６、８、１０、１１、１４、１５、１６、２０、３０、３４、３８、４０、４１、４５、４７、４８、５３、５４、５９、６０、６２、６４、７０、８８、８９、９０、９１、および９３からなる群から選択される位置にシステイン置換を含み、第１のＦＮ３ドメインは、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断し、第２のＦＮ３ドメインは、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する単離システイン操作二重特異性ＦＮ３分子も提供する。
【００２１】
本発明の別の態様は、化学的にコンジュゲートされた単離システイン操作二重特異性分子であって、マレイミド部分を含む化学試薬と共有結合された単離システイン操作二重特異性分子である。
【００２２】
本発明のさらなる態様は、単離システイン操作二重特異性ＦＮ３を調製するためのプロセスであって、１つまたは複数のアミノ酸残基をシステイン残基により置き換えてシステイン操作二重特異性分子をコードさせることによって、親ＦＮ３二重特異性分子の核酸配列を変異誘発すること；システイン操作分子を発現させること；およびシステイン操作二重特異性分子を単離することによるプロセスである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインのアミノ酸アライメントを示す図である。配列番号１８の残基２２〜２８および７５〜８６のＢＣおよびＦＧループを四角で囲む。いくつかのバリアントは、熱安定性を改善するＬ１７Ａ、Ｎ４６ＫおよびＥ８６Ｉ置換を含む（Ｔｅｎｃｏｎ配列番号１により残基に付番）。
【図１Ｂ】ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインのアミノ酸アライメントを示す図である。配列番号１８の残基２２〜２８および７５〜８６のＢＣおよびＦＧループを四角で囲む。いくつかのバリアントは、熱安定性を改善するＬ１７Ａ、Ｎ４６ＫおよびＥ８６Ｉ置換を含む（Ｔｅｎｃｏｎ配列番号１により残基に付番）。
【図２】細胞毒／リンカーの構造を示す図である。
【図３】Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２タンパク質（配列番号２７）の結晶構造のリボン図である。システイン置換耐容性と特定された最終位置をスティックとして示し、黒で塗りつぶす。結合性ループＢＣ／ＦＧに灰色の陰影をつける。
【図４】無作為化されたＣ−ＣＤ−Ｆ−ＦＧ代替表面を有するＴｅｎｃｏｎ２７足場（配列番号９９）およびＴＣＬ１４ライブラリー（配列番号１００）の配列アライメントを示す図である。ループ残基を四角で囲む。ループおよび鎖を配列の上に表示する。
【図５Ａ】ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの配列アライメントを示す図である。ＣループおよびＣＤ鎖ならびにＦループおよびＦＧ鎖を四角で囲むが、それらは、残基２９〜４３および６５〜８１に及ぶ。
【図５Ｂ】ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの配列アライメントを示す図である。ＣループおよびＣＤ鎖ならびにＦループおよびＦＧ鎖を四角で囲むが、それらは、残基２９〜４３および６５〜８１に及ぶ。
【図６】単一特異性または二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子で前処理され、ＨＧＦで刺激されたＨ２９２細胞におけるｃ−Ｍｅｔリン酸化の阻害を示す図である。それ自体またはＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメイン（Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２、図に８３ｖ２として示す）と組み合わせた単一特異性ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメイン（Ｐ１１４ＡＲ５Ｐ７４−Ａ５、図にＡ５として示す）と比較して、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子（ＥＣＢ１）の効力における実質的な増加が観察された。
【図７】単一特異性または二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子で前処理された細胞におけるＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔリン酸化の阻害を示す図である。高レベルのＥＧＦＲ、Ｈ２９２（Ａ）およびＨ５９６（Ｂ）を発現する細胞株において、抗ＥＧＦＲ単一特異性および二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子は、ＥＧＦＲリン酸化を減少させることにおいて等しく強力である。ｃ−Ｍｅｔ、Ｈ４４１（Ｃ）と比べて低レベルのＥＧＦＲを発現する細胞株において、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、単一特異性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインのみと比較して、ＥＧＦＲリン酸化を阻害する効力を改善する。ＥＧＦＲ、Ｈ２９２（Ｄ）およびＨ５９６（Ｅ）と比べて低レベルのｃ−Ｍｅｔを有する細胞株において、ｃ−Ｍｅｔリン酸化の阻害は、単一特異性ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインのみと比較して二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子で有意に強化される。本研究に使用された分子は、二重特異性ＥＣＢ５（図に１７−Ａ３として示す）、単一特異性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインＰ５３Ａ１Ｒ５−１７（図に「１７」として示す）、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子ＥＣＢ３（図に８３−Ｈ９として示す）、および単一特異性ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインＰ１１４ＡＲ７Ｐ９３−Ｈ９（図にＨ９として示す）であった。
【図８】二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子を６時間または７２時間投薬されたマウスから単離された腫瘍における薬力学的シグナル伝達を示す図である。全ての分子は、ｃ−Ｍｅｔ、ＥＧＦＲおよびＥＲＫリン酸化を６時間および７２時間の両方で有意に減少させ、阻害の程度は、ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔに対するＦＮ３ドメインの親和性に依存した。高（８３はｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２）または中（図の「１７ｖ２」はＰ５３Ａ１Ｒ５−１７ｖ２）親和性のＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインを、高（図の「Ａ３」はＰ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３）または中（図の「Ａ５」はＰ１１４ＡＲ５Ｐ７４−Ａ５）親和性のｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインと繋げることによって二重特異性分子を生成させた。
【図９】ＩＰ投薬の６時間（左）および７２時間（右）後の、アルブミン結合性ドメイン（ＡＢＤ）と連結した、多様な親和性の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃＭｅｔ分子の血漿（上）および腫瘍（下）蓄積を示す図である。投薬の６時間後に、中親和性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメイン（１７ｖ２）および高親和性ｃ−Ｍｅｔ結合性ドメイン（８３ｖ２）を有する二重特異性分子を投薬されたマウスにおいて腫瘍蓄積が最大である。二重特異性分子は、高または中親和性ＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインを以下のように組み込んでいた：８３ｖ２−Ａ５−ＡＢＤ（ＥＣＢ１８；ＥＧＦＲ／ｃＭｅｔに対して高／中）、８３ｖ２−Ａ３−ＡＢＤ（ＥＣＢ３８；高／高）、１７ｖ２−Ａ５（ＥＣＢ２８；中／中）、１７ｖ２−Ａ３−ＡＢＤ（ＥＣＢ３９；中／高）。８３ｖ２は、ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２を指し；１７ｖ２は、ｐ５３Ａ１Ｒ５−１７ｖ２を指し；Ａ３は、ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３を表し；Ａ５は、ｐ１１４ＡＲ５Ｐ７４−Ａ５を指す。
【図１０】Ｈ２９２−ＨＧＦ腫瘍異種移植片をＳＣＩＤベージュマウスに植え込んだことを示す図である。腫瘍がおよそ８０ｍｍ３の平均体積に達したときに、マウスに二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子（２５ｍｇ／ｋｇ）またはＰＢＳビヒクルを週３回投薬した。全ての二重特異性分子は、腫瘍成長を減少させ、腫瘍成長の阻害（ＴＧＩ）は、ｃ−ＭｅｔおよびＥＧＦＲに対する分子の親和性に依存した。（高ＥＧＦＲ−高ｃＭｅｔは、ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２−ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３（ＥＣＢ３８）を指し；高ＥＧＦＲ−中ｃＭｅｔは、ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２−ｐ１１４ＡＲ５Ｐ７４−Ａ５（ＥＣＢ１８）を指し；中ＥＧＦＲ−高ｃＭｅｔは、ｐ５３Ａ１Ｒ５−１７ｖ２−ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３（ＥＣＢ３９）を指し；中ＥＧＦＲ−中ｃＭｅｔは、ｐ５３Ａ１Ｒ５−１７−ｐ１１４ＡＲ５Ｐ７４−Ａ５（ＥＣＢ２８）を指す）。
【図１１】Ｈ２９２−ＨＧＦ腫瘍異種移植片をＳＣＩＤベージュマウスに植え込み、マウスを異なる治療法で処置したことを示す図である。治療法の抗腫瘍活性を示す。（二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２−ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３−ＡＢＤ（ＥＣＢ３８）を指し；他方の治療法は、クリゾチニブ、エルロチニブ、セツキシマブ、およびクリゾチニブとエルロチニブとの組合せである）。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本明細書に使用される「フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメイン」（ＦＮ３ドメイン）という用語は、フィブロネクチン、テネイシン、細胞内細胞骨格タンパク質、サイトカイン受容体および原核生物酵素を含むタンパク質中に存在することが多いドメインを指す（Bork and Doolittle, Proc Nat Acad Sci USA 89:8990-8994, 1992; Meinke et al., J Bacteriol 175:1910-1918, 1993; Watanabe et al., J Biol Chem 265:15659-15665, 1990）。例示的なＦＮ３ドメインは、ヒトテネイシンＣに存在する１５個の異なるＦＮ３ドメイン、ヒトフィブロネクチン（ＦＮ）に存在する１５個の異なるＦＮ３ドメイン、および例えば米国特許出願公開第２０１０／０２１６７０８号明細書に記載のような非天然合成ＦＮ３ドメインである。個別のＦＮ３ドメインは、ドメイン番号およびタンパク質名により、例えば、テネイシン第３番ＦＮ３ドメイン（ＴＮ３）、またはフィブロネクチン第１０番ＦＮ３ドメイン（ＦＮ１０）と呼称される。
【００２５】
本明細書に使用される「置換すること」または「置換された」または「変異させること」または「変異した」という用語は、ポリペプチドまたはポリヌクレオチド配列中の１つまたは複数のアミノ酸またはヌクレオチドを改変、欠失または挿入して、その配列のバリアントを生成させることを指す。
【００２６】
本明細書に使用される「無作為化すること」または「無作為化された」または「多様化された」または「多様化すること」という用語は、ポリヌクレオチドまたはポリペプチド配列中に少なくとも１つの置換、挿入または欠失を加えることを指す。
【００２７】
本明細書に使用される「バリアント」は、１つまたは複数の修飾、例えば、置換、挿入または欠失により参照ポリペプチドまたは参照ポリヌクレオチドと異なる、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドを指す。
【００２８】
本明細書に使用される「特異的に結合する」または「特異的に結合すること」という用語は、本発明のＦＮ３ドメインが予め決められた抗原と１×１０−６Ｍ以下、例えば１×１０−７Ｍ以下、１×１０−８Ｍ以下、１×１０−９Ｍ以下、１×１０−１０Ｍ以下、１×１０−１１Ｍ以下、１×１０−１２Ｍ以下、または１×１０−１３Ｍ以下の解離定数（ＫＤ）で結合できることを指す。本発明のＦＮ３ドメインは、例えば、Ｐｒｏｔｅｏｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（ＢｉｏＲａｄ）を使用した表面プラズモン共鳴法によって測定されるときに、概して非特異抗原（例えば、ＢＳＡまたはカゼイン）に対するそのＫＤの多くても１０分の１のＫＤで、予め決められた抗原（言い換えると、ＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔ）と結合する。したがって、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔの両方に対して少なくとも１×１０−６Ｍ以下の結合親和性（ＫＤ）でＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔのそれぞれと特異的に結合する。しかし、予め決められた抗原と特異的に結合する本発明の単離ＦＮ３ドメインは、他の関連する抗原、例えば他の種由来の同じ予め決められた抗原（相同体）に対して交差反応性を有する場合がある。
【００２９】
「ライブラリー」という用語は、バリアントの一群を指す。ライブラリーは、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドバリアントから構成され得る。
【００３０】
本明細書に使用される「安定性」という用語は、生理的条件で分子が折り畳まれた状態を維持できることにより、その分子が、正常な機能的活性のうちの少なくとも１つ、例えばＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔなどの予め決められた抗原への結合性を保持することを指す。
【００３１】
本明細書に使用される「上皮増殖因子受容体」または「ＥＧＦＲ」は、配列番号７３およびＧｅｎＢａｎｋ受託番号ＮＰ＿００５２１９に示される配列を有するヒトＥＧＦＲ（ＨＥＲ−１またはＥｒｂ−Ｂ１としても公知（Ullrich et al., Nature 309:418-425, 1984）およびその天然バリアントを指す。そのようなバリアントには、周知のＥＧＦＲｖＩＩＩおよび他の選択的スプライシングされたバリアント（例えば、ＳｗｉｓｓＰｒｏｔ受託番号Ｐ００５３３−１、Ｐ００５３３−２、Ｐ００５３３−３、Ｐ００５３３−４によって同定されるもの）、バリアントＧＬＮ−９８、ＡＲＧ−２６６、Ｌｙｓ−５２１、ＩＬＥ−６７４、ＧＬＹ−９６２、およびＰＲＯ−９８８が含まれる（Livingston et al., NIEHS-SNPs, environmental genome project, NIEHS ES15478）。
【００３２】
本明細書に使用される「ＥＧＦＲリガンド」は、ＥＧＦ、ＴＧＦ−α、ヘパリン結合性ＥＧＦ（ＨＢ−ＥＧＦ）、アンフィレギュリン（ＡＲ）、およびエピレギュリン（ＥＰＩ）を含む、ＥＧＦＲに対する全ての（例えば、生理的）リガンドを包含する。
【００３３】
本明細書に使用される「上皮増殖因子」（ＥＧＦ）は、配列番号７４に示されるアミノ酸配列を有する、周知のアミノ酸５３個のヒトＥＧＦを指す。
【００３４】
本明細書に使用される「肝細胞増殖因子受容体」または「ｃ−Ｍｅｔ」は、配列番号１０１またはＧｅｎＢａｎｋ受託番号：ＮＰ＿００１１２０９７２に示されるアミノ酸配列を有するヒトｃ−Ｍｅｔおよびその天然バリアントを指す。
【００３５】
本明細書に使用される「肝細胞増殖因子」（ＨＧＦ）は、配列番号１０２に示されるアミノ酸配列を有する周知のヒトＨＧＦを指し、これは、切断されて、アルファ鎖およびベータ鎖がジスルフィド結合により連結した二量体を形成する。
【００３６】
本明細書において互換的に使用される「結合を遮断する」または「結合を阻害する」は、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子の、本発明のＦＮ３ドメインが、ＥＧＦＲへのＥＧＦおよび／またはｃ−ＭｅｔへのＨＧＦなどの、ＥＧＦＲリガンドの結合を遮断または阻害する能力を指し、部分および完全遮断／阻害の両方を包含する。遮断も阻害もなしのＥＧＦＲへのＥＧＦＲリガンドの結合および／またはｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合と比較したときに、本発明のＦＮ３ドメインまたは二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子によるＥＧＦＲへのＥＧＦおよび／またはｃ−ＭｅｔへのＨＧＦなどのＥＧＦＲリガンドの遮断／阻害は、ＥＧＦＲシグナル伝達および／またはｃ−Ｍｅｔシグナル伝達の正常レベルを部分的および完全に減少させる。阻害が少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％であるときに、本発明のＦＮ３ドメインまたは二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、ＥＧＦＲへのＥＧＦおよび／またはｃ−ＭｅｔへのＨＧＦのようにＥＧＦＲリガンドの「結合を遮断する」。周知の方法を使用して、例えば、本発明のＦＮ３ドメインまたは二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子に曝露されたＥＧＦＲ発現Ａ４３１細胞上へのビオチン化ＥＧＦの結合阻害を、ＦＡＣＳを使用して、および本明細書記載の方法を使用して測定することによって、またはｃ−Ｍｅｔの細胞外ドメイン上へのビオチン化ＨＧＦの結合阻害を、周知の方法および本明細書記載の方法を使用して測定することによって、結合の阻害を測定することができる。
【００３７】
「ＥＧＦＲシグナル伝達」という用語は、ＥＧＦＲにおける少なくとも１つのチロシン残基の自己リン酸化を招く、ＥＧＦＲへのＥＧＦＲリガンドの結合によって誘導されるシグナル伝達を指す。例示的なＥＧＦＲリガンドは、ＥＧＦである。
【００３８】
本明細書に使用される「ＥＧＦＲシグナル伝達を中和する」は、本発明のＦＮ３ドメインがＥＧＦなどのＥＧＦＲリガンドによって誘導されるＥＧＦＲシグナル伝達を少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％阻害できることを指す。
【００３９】
「ｃ−Ｍｅｔシグナル伝達」という用語は、ｃ−Ｍｅｔにおける少なくとも１つのチロシン残基の自己リン酸化を招く、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合によって誘導されるシグナル伝達を指す。ＨＧＦが結合すると、概して位置１２３０、１２３４または１２３５の少なくとも１つのチロシン残基が自己リン酸化される。
【００４０】
本明細書に使用される「ｃ−Ｍｅｔシグナル伝達を中和する」は、本発明のＦＮ３ドメインがＨＧＦによって誘導されるｃ−Ｍｅｔシグナル伝達を少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％阻害できることを指す。
【００４１】
本明細書に使用される「過剰発現する」、「過剰発現される」および「過剰発現している」は、同じ組織型の正常細胞と比較して測定できるほどに高いレベルのＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔを表面に有するがんまたは悪性細胞を互換的に指す。そのような過剰発現は、遺伝子増幅または増大した転写もしくは翻訳によって引き起こされる場合がある。ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔの発現および過剰発現は、生きた細胞または溶解した細胞に、例えば、ＥＬＩＳＡ、免疫蛍光法、フローサイトメトリーまたはラジオイムノアッセイを使用する周知のアッセイを使用して測定することができる。代替的または追加的に、ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔコード核酸分子のレベルは、細胞において、例えば蛍光ｉｎ  ｓｉｔｕハイブリダイゼーション、サザンブロッティング、またはＰＣＲ技法を使用して測定され得る。細胞表面のＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔのレベルが、正常細胞と比較して少なくとも１．５倍であるとき、ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔは、過剰発現されている。
【００４２】
本明細書に使用される「Ｔｅｎｃｏｎ」は、配列番号１に示され、米国特許出願公開第２０１０／０２１６７０８号明細書に記載される配列を有する合成フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインを指す。
【００４３】
本明細書に使用される「がん細胞」または「腫瘍細胞」は、必ずしも新たな遺伝物質の取込みを伴わない、自然のまたは誘導された表現型変化を有する、ｉｎ  ｖｉｖｏ、ｅｘ  ｖｉｖｏ、および組織培養のいずれかのがん細胞、前がん細胞または形質転換細胞を指す。形質転換は、形質転換ウイルスによる感染および新しいゲノム核酸の組込み、または外因性核酸の取込みに起因し得るものの、自然にまたは発がん物質への曝露後に、それにより内因性遺伝子が変異誘発されて発生する可能性もある。形質転換／がんは、例えば、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ、ｉｎ  ｖｉｖｏ、およびｅｘ  ｖｉｖｏにおける形態変化、細胞の不死化、異常な成長制御、病巣形成、増殖、悪性病変、腫瘍特異マーカーのレベル、浸潤性、ヌードマウスなどの適切な動物宿主における腫瘍の成長または抑制、およびその他によって例示される（Freshney、Culture of Animal Cells: A Manual of Basic Technique (3rd ed. 1994)）。
【００４４】
「ベクター」という用語は、生体系内で複製する能力がある、またはそのような系の間を移動することができるポリヌクレオチドを意味する。ベクターポリヌクレオチドは、生体系内でのこれらのポリヌクレオチドの複製または維持を促すように機能する、複製起点、ポリアデニル化シグナルまたは選択マーカーなどのエレメントを概して含有する。そのような生体系の例には、細胞、ウイルス、動物、植物、およびベクターを複製する能力がある生物学的構成成分を利用した再構成生体系が含まれ得る。ベクターを含むポリヌクレオチドは、ＤＮＡもしくはＲＮＡ分子またはこれらの雑種であり得る。
【００４５】
「発現ベクター」という用語は、発現ベクターに存在するポリヌクレオチド配列によってコードされるポリペプチドの翻訳を指示するために生体系または再構成生体系において利用することができるベクターを意味する。
【００４６】
「ポリヌクレオチド」という用語は、糖リン酸骨格または他の等価な共有結合的化学構造によって共有結合的に連結されたヌクレオチド鎖を含む分子を意味する。二本鎖および一本鎖ＤＮＡおよびＲＮＡは、ポリヌクレオチドの典型例である。
【００４７】
「ポリペプチド」または「タンパク質」という用語は、ペプチド結合によって連結されてポリペプチドを形成する少なくとも２つのアミノ酸残基を含む分子を意味する。アミノ酸約５０個未満の小型ポリペプチドは、「ペプチド」と呼ばれる場合がある。
【００４８】
本明細書に使用される「二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子」または「二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子」という用語は、直接にまたはリンカーを介してのいずれかで互いに共有結合的に連結されたＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインおよび別個のｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインを含む分子を指す。例示的な二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ結合性分子は、ＥＧＦＲと特異的に結合する第１のＦＮ３ドメインおよびｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する第２のＦＮ３ドメインを含む。
【００４９】
本明細書に使用される「価」は、特定数の抗原特異的結合部位が分子に存在することを指す。このように、「一価」、「二価」、「四価」、および「六価」という用語は、抗原特異的結合部位が分子にそれぞれ１、２、４および６個存在することを指す。
【００５０】
本明細書に使用される「混合物」は、互いに共有結合的に連結していない２つ以上のＦＮ３ドメインの試料または調製物を指す。混合物は、２つ以上の同一のＦＮ３ドメインまたは別個のＦＮ３ドメインからなる場合がある。
【００５１】
物質の組成物
本発明は、システイン操作単一特異性および二重特異性ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメイン含有分子ならびにそれらを製造および使用する方法を提供する。
【００５２】
単一特異性ＥＧＦＲ結合性分子
本発明は、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断することで、治療および診断応用に広く使用することができるフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインを提供する。本発明は、本発明のＦＮ３ドメインをコードするポリヌクレオチドまたはその相補的核酸、ベクター、宿主細胞、ならびにそれらを製造および使用する方法を提供する。
【００５３】
本発明のＦＮ３ドメインは、ＥＧＦＲと高い親和性で結合し、ＥＧＦＲシグナル伝達を阻害し、小分子ＥＧＦＲ阻害剤と比較したときに、特異性に関する利益および減少したオフターゲット毒性、ならびに従来の抗体治療薬と比較したときに改善された組織浸透性を提供し得る。
【００５４】
本発明の一実施形態では、単離フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインは、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断する。
【００５５】
Ａ４３１細胞を採用し、本発明のＦＮ３ドメインの存在下または非存在下でインキュベートされたＡ４３１細胞に結合したビオチン化ＥＧＦからの蛍光の量を、６００ｎＭストレプトアビジン−フィコエリトリンコンジュゲートを使用して検出する競合アッセイにおいて、本発明のＦＮ３ドメインは、約１×１０−７Ｍ未満、約１×１０−８Ｍ未満、約１×１０−９Ｍ未満、約１×１０−１０Ｍ未満、約１×１０−１１Ｍ未満、または約１×１０−１２Ｍ未満のＩＣ５０値でＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を遮断し得る。配列番号１８〜２９、１０７〜１１０、または１２２〜１３７のアミノ酸配列を有するＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインなどの例示的なＦＮ３ドメインは、約１×１０−９Ｍから約１×１０−７Ｍの間のＩＣ５０値でＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を遮断し得る。同じアッセイ条件を使用した、本発明のＦＮ３ドメインの非存在下におけるＥＧＦＲへのＥＧＦの結合と比較したときに、本発明のＦＮ３ドメインは、ＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％遮断し得る。
【００５６】
同じアッセイ条件を使用して、本発明のＦＮ３ドメインの非存在下におけるシグナル伝達のレベルと比較したときに、本発明のＦＮ３ドメインは、ＥＧＦＲシグナル伝達を少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％阻害し得る。
【００５７】
ＥＧＦＲへのＥＧＦなどのリガンドの結合は、受容体の二量体形成、自己リン酸化、受容体内部の細胞質チロシンキナーゼドメインの活性化、ならびにＤＮＡ合成（遺伝子活性化）の調節および細胞周期の進行または分裂に関与する複数のシグナル伝達およびトランス活性化経路の開始を刺激する。ＥＧＦＲシグナル伝達の阻害は、１つまたは複数のＥＧＦＲ下流シグナル伝達経路における阻害を招く場合があり、したがって、ＥＧＦＲを中和することは、細胞の増殖および分化、血管新生、細胞運動ならびに転移の阻害を含む様々な効果を有し得る。
【００５８】
ＥＧＦＲシグナル伝達は、例えばチロシンＹ１０６８、Ｙ１１４８、およびＹ１１７３のいずれかでの受容体の自己リン酸化（Downward et al., Nature 311:483-5, 1984）ならびに／または天然もしくは合成基質のリン酸化を測定する、様々な周知の方法を使用して測定され得る。リン酸化は、ホスホチロシン特異抗体を使用するＥＬＩＳＡアッセイまたはウエスタンブロットなどの周知の方法を使用して検出することができる。例示的なアッセイは、Panek et al., J Pharmacol Exp Thera 283:1433-44, 1997およびBatley et al., Life Sci 62:143-50, 1998から見出すことができる。
【００５９】
一実施形態では、本発明のＦＮ３ドメインは、Ａ４３１細胞において５０ｎｇ／ｍＬヒトＥＧＦを使用して測定されるときに、ＥＧＦＲ残基位置チロシン１１７３でＥＧＦによって誘導されるＥＧＦＲリン酸化を約２．５×１０−６Ｍ未満、例えば約１×１０−６Ｍ未満、約１×１０−７Ｍ未満、約１×１０−８Ｍ未満、約１×１０−９Ｍ未満、約１×１０−１０Ｍ未満、約１×１０−１１Ｍ未満、または約１×１０−１２Ｍ未満のＩＣ５０値で阻害する。
【００６０】
一実施形態では、本発明のＦＮ３ドメインは、Ａ４３１細胞において５０ｎｇ／ｍＬヒトＥＧＦを使用して測定されるときに、ＥＧＦＲ残基位置チロシン１１７３でＥＧＦによって誘導されるＥＧＦＲリン酸化を約１．８×１０−８Ｍから約２．５×１０−６Ｍの間のＩＣ５０値で阻害する。そのような例示的なＦＮ３ドメインは、配列番号１８〜２９、１０７〜１１０、または１２２〜１３７のアミノ酸配列を有するＦＮ３ドメインである。
【００６１】
一実施形態では、本発明のＦＮ３ドメインは、当業者によって実施されるような表面プラズモン共鳴またはＫｉｎｅｘａ法によって決定されるときに、ヒトＥＧＦＲと約１×１０−８Ｍ未満、例えば約１×１０−９Ｍ未満、約１×１０−１０Ｍ未満、約１×１０−１１Ｍ未満、約１×１０−１２Ｍ未満、または約１×１０−１３Ｍ未満の解離定数（ＫＤ）で結合する。いくつかの実施形態では、本発明のＦＮ３ドメインは、ヒトＥＧＦＲと約２×１０−１０から約１×１０−８Ｍの間のＫＤで結合する。ＥＧＦＲに対するＦＮ３ドメインの親和性は、任意の適切な方法を使用して実験的に決定することができる（例えば、Berzofsky, et al., "Antibody-Antigen Interactions," In Fundamental Immunology, Paul, W. E., Ed., Raven Press: New York, NY (1984); Kuby, Janis Immunology, W. H. Freeman and Company: New York, NY (1992)；および本明細書記載の方法を参照されたい）。特定のＦＮ３ドメイン−抗原相互作用の測定された親和性は、異なる条件（例えば、浸透圧、ｐＨ）で測定されたならば、変動する可能性がある。したがって、親和性および他の抗原結合パラメーター（例えば、ＫＤ、Ｋｏｎ、Ｋｏｆｆ）の測定は、好ましくはタンパク質足場および抗原の標準化溶液、ならびに本明細書記載の緩衝液などの標準化緩衝液を用いて行われる。
【００６２】
ＥＧＦＲと結合する本発明の例示的なＦＮ３ドメインには、配列番号１８〜２９、１０７〜１１０、または１２２〜１３７のＦＮ３ドメインが含まれる。
【００６３】
一実施形態では、ＥＧＦＲと特異的に結合するＦＮ３ドメインは、配列番号２７のアミノ酸配列と少なくとも８７％同一のアミノ酸配列を含む。
【００６４】
一実施形態では、ＥＧＦＲと特異的に結合するＦＮ３ドメインは、
配列ＨＮＶＹＫＤＴＮＸ９ＲＧＬ（配列番号１７９）または配列ＬＧＳＹＶＦＥＨＤＶＭＬ（配列番号１８０）を含むＦＧループ（配列中、Ｘ９はＭまたはＩである）；および
配列Ｘ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８（配列番号１８１）を含むＢＣループ（配列中、
Ｘ１は、Ａ、Ｔ、ＧまたはＤであり；
Ｘ２は、Ａ、Ｄ、ＹまたはＷであり；
Ｘ３は、Ｐ、ＤまたはＮであり；
Ｘ４は、Ｌである、または存在せず；
Ｘ５は、Ｄ、Ｈ、Ｒ、Ｇ、ＹまたはＷであり；
Ｘ６は、Ｇ、ＤまたはＡであり；
Ｘ７は、Ａ、Ｆ、Ｇ、ＨまたはＤであり；
Ｘ８は、Ｙ、ＦまたはＬである）
を含む。
【００６５】
ＥＧＦＲと特異的に結合し、ＥＧＦＲの自己リン酸化を阻害する、本発明のＦＮ３ドメインは、構造特徴として配列ＨＮＶＹＫＤＴＮＸ９ＲＧＬ（配列番号１７９）または配列ＬＧＳＹＶＦＥＨＤＶＭＬ（配列番号１８０）（配列中、Ｘ９は、ＭまたはＩである）を含むＦＧループを含み得る。そのようなＦＮ３ドメインは、配列Ｘ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８（配列番号１８１）によって定義される、８または９アミノ酸長のＢＣループをさらに含む場合があり、Ａ４３１細胞において５０ｎｇ／ｍＬヒトＥＧＦを使用して測定されるときに、ＥＧＦＲの自己リン酸化を約２．５×１０−６Ｍ未満のＩＣ５０値で、および約１．８×１０−８Ｍから約２．５×１０−６Ｍの間のＩＣ５０値で阻害する。
【００６６】
ＥＧＦＲと特異的に結合し、ＥＧＦＲの自己リン酸化を阻害する本発明のＦＮ３ドメインは、
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＥＶＴＥＤＳＬＲＬＳＷＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８ＤＳＦＬＩＱＹＱＥＳＥＫＶＧＥＡＩＮＬＴＶＰ  ＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＧＶＨＮＶＹＫＤＴＮＸ９ＲＧＬＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８２）、の配列または配列
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＥＶＴＥＤＳＬＲＬＳＷＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８ＤＳＦＬＩＱＹＱＥＳＥＫＶＧＥＡＩＮＬＴＶＰ  ＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＧＶＬＧＳＹＶＦＥＨＤＶＭＬＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８３）、
（配列中、
Ｘ１は、Ａ、Ｔ、ＧまたはＤであり；
Ｘ２は、Ａ、Ｄ、ＹまたはＷであり；
Ｘ３は、Ｐ、ＤまたはＮであり；
Ｘ４は、Ｌである、または存在せず；
Ｘ５は、Ｄ、Ｈ、Ｒ、Ｇ、ＹまたはＷであり；
Ｘ６は、Ｇ、ＤまたはＡであり；
Ｘ７は、Ａ、Ｆ、Ｇ、ＨまたはＤであり；
Ｘ８は、Ｙ、ＦまたはＬであり；
Ｘ９は、ＭまたはＩである）
をさらに含む。
【００６７】
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインを生成させ、それらのドメインが周知の方法および本明細書記載の方法を使用してＥＧＦＲの自己リン酸化を阻害する能力について試験することができる。
【００６８】
本発明の別の実施形態は、ＥＧＦＲと特異的に結合する単離ＦＮ３ドメインであって、配列番号１８〜２９、１０７〜１１０、または１２２〜１３７に示される配列を含む単離ＦＮ３ドメインである。
【００６９】
いくつかの実施形態では、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインは、例えば半減期延長分子の発現および／またはコンジュゲーションを促進するために、特定のＦＮ３ドメインのＮ末端と連結した開始因子メチオニン（Ｍｅｔ）またはＣ末端と連結したシステイン（Ｃｙｓ）を含む。
【００７０】
本発明の別の実施形態は、ＥＧＦＲと特異的に結合し、ＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を遮断する単離フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインであって、配列番号１のＴｅｎｃｏｎ配列に基づき設計されたライブラリーから単離された単離ＦＮ３ドメインである。
【００７１】
単一特異性ｃ−Ｍｅｔ結合性分子
本発明は、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断することで、治療および診断応用に広く使用することができるフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインを提供する。本発明は、本発明のＦＮ３ドメインをコードするポリヌクレオチドまたはその相補的核酸、ベクター、宿主細胞、ならびにそれらを製造および使用する方法を提供する。
【００７２】
本発明のＦＮ３ドメインは、ｃ−Ｍｅｔと高い親和性で結合し、ｃ−Ｍｅｔシグナル伝達を阻害し、小分子ｃ−Ｍｅｔ阻害剤と比較したときに特異性に関する利益および減少したオフターゲット毒性、ならびに従来の抗体治療薬と比較したときに改善された組織浸透性を提供し得る。本発明のＦＮ３ドメインは、一価であり、したがって、他の二価分子で起こり得る受容体の望まれないクラスター形成および活性化を防止する。
【００７３】
本発明の一実施形態では、単離フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインは、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する。
【００７４】
本発明のＦＮ３ドメインの存在下でｃ−Ｍｅｔ−Ｆｃ融合タンパク質へのビオチン化ＨＧＦの結合阻害を検出するアッセイにおいて、本発明のＦＮ３ドメインは、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を約１×１０−７Ｍ未満、約１×１０−８Ｍ未満、約１×１０−９Ｍ未満、約１×１０−１０Ｍ未満、約１×１０−１１Ｍ、または約１×１０−１２Ｍ未満のＩＣ５０値で遮断し得る。例示的なＦＮ３ドメインは、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を約２×１０−１０Ｍから約６×１０−８の間のＩＣ５０値で遮断し得る。同じアッセイ条件を使用して、本発明のＦＮ３ドメインの非存在下におけるｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合と比較したときに、本発明のＦＮ３ドメインは、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％遮断し得る。
【００７５】
同じアッセイ条件を使用して、本発明のＦＮ３ドメインの非存在下におけるシグナル伝達のレベルと比較したときに、本発明のＦＮ３ドメインは、ｃ−Ｍｅｔシグナル伝達を少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％阻害し得る。
【００７６】
ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合は、受容体の二量体形成、自己リン酸化、受容体内部の細胞質チロシンキナーゼドメインの活性化、ならびにＤＮＡ合成（遺伝子活性化）の調節および細胞周期の進行または分裂に関与する複数のシグナル伝達およびトランス活性化経路の開始を刺激する。ｃ−Ｍｅｔシグナル伝達の阻害は、１つまたは複数のｃ−Ｍｅｔ下流シグナル伝達経路における阻害を招く場合があり、したがって、ｃ−Ｍｅｔを中和することは、細胞の増殖および分化、血管新生、細胞運動ならびに転移の阻害を含む様々な効果を有し得る。
【００７７】
ｃ−Ｍｅｔシグナル伝達は、例えば少なくとも１つのチロシン残基Ｙ１２３０、Ｙ１２３４もしくはＩ１２３５での受容体の自己リン酸化、および／または天然もしくは合成基質のリン酸化を測定する、様々な周知の方法を使用して測定され得る。リン酸化は、例えばホスホチロシン特異抗体を使用してＥＬＩＳＡアッセイまたはウエスタンブロットにおいて検出することができる。チロシンキナーゼ活性のためのいくつかのアッセイ（Panek et al., J Pharmacol Exp Thera 283:1433-44, 1997; Batley et al., Life Sci 62:143-50, 1998）。
【００７８】
一実施形態では、本発明のＦＮ３ドメインは、ＮＣＩ−Ｈ４４１細胞において１００ｎｇ／ｍＬ組換えヒトＨＧＦを使用して測定されるときに、ｃ−Ｍｅｔ残基位置１３４９でＨＧＦによって誘導されるｃ−Ｍｅｔリン酸化を約１×１０−６Ｍ未満、約１×１０−７Ｍ未満、約１×１０−８Ｍ未満、約１×１０−９Ｍ未満、約１×１０−１０Ｍ未満、約１×１０−１１Ｍ未満、または約１×１０−１２Ｍ未満のＩＣ５０値で阻害する。
【００７９】
一実施形態では、本発明のＦＮ３ドメインは、ＮＣＩ−Ｈ４４１細胞において１００ｎｇ／ｍＬ組換えヒトＨＧＦを使用して測定されるときに、ｃ−ＭｅｔチロシンＹ１３４９でＨＧＦによって誘導されるｃ−Ｍｅｔリン酸化を約４×１０−９Ｍから約１×１０−６Ｍの間のＩＣ５０値で阻害する。
【００８０】
一実施形態では、本発明のＦＮ３ドメインは、当業者によって実施されるような表面プラズモン共鳴またはＫｉｎｅｘａ法によって決定されるときに、ヒトｃ−Ｍｅｔと約１×１０−７Ｍ、１×１０−８Ｍ、１×１０−９Ｍ、１×１０−１０Ｍ、１×１０−１１Ｍ、１×１０−１２Ｍ、１×１０−１３Ｍ、１×１０−１４Ｍ、または１×１０−１５Ｍ以下の解離定数（ＫＤ）で結合する。いくつかの実施形態では、本発明のＦＮ３ドメインは、ヒトｃ−Ｍｅｔと約３×１０−１０から約５×１０−８Ｍの間のＫＤで結合する。ｃ−Ｍｅｔに対するＦＮ３ドメインの親和性は、任意の適切な方法を使用して実験的に決定することができる（例えば、Berzofsky, et al., "Antibody-Antigen Interactions," In Fundamental Immunology, Paul, W. E., Ed., Raven Press: New York, NY (1984); Kuby, Janis Immunology, W. H. Freeman and Company: New York, NY (1992)；および本明細書記載の方法を参照されたい）。特定のＦＮ３ドメイン−抗原相互作用の測定された親和性は、異なる条件（例えば、浸透圧、ｐＨ）で測定されたならば、変動する可能性がある。したがって、親和性および他の抗原結合性パラメーター（例えば、ＫＤ、Ｋｏｎ、Ｋｏｆｆ）の測定は、好ましくはタンパク質足場および抗原の標準化溶液、ならびに本明細書記載の緩衝液などの標準化緩衝液を用いて行われる。
【００８１】
ｃ−Ｍｅｔと結合する本発明の例示的なＦＮ３ドメインには、配列番号３２〜４９または１１１〜１１４のアミノ酸配列を有するＦＮ３ドメインが含まれる。
【００８２】
一実施形態では、ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合するＦＮ３ドメインは、配列番号４１のアミノ酸配列と少なくとも８３％同一のアミノ酸配列を含む。
【００８３】
一実施形態では、ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合するＦＮ３ドメインは、
配列ＤＳＦＸ１０ＩＲＹＸ１１ＥＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５ＧＸ１６（配列番号１８４）を含むＣ鎖およびＣＤループ（配列中、
Ｘ１０は、Ｗ、ＦまたはＶであり；
Ｘ１１は、Ｄ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１２は、Ｖ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１３は、Ｖ、ＬまたはＴであり；
Ｘ１４は、Ｖ、Ｒ、Ｇ、Ｌ、ＴまたはＳであり；
Ｘ１５は、Ｇ、Ｓ、Ａ、ＴまたはＫであり；
Ｘ１６は、ＥまたはＤである）；ならびに
配列ＴＥＹＸ１７ＶＸ１８ＩＸ１９Ｘ２０ＶＫＧＧＸ２１Ｘ２２ＳＸ２３（配列番号１８５）を含むＦ鎖およびＦＧループ（配列中、
Ｘ１７は、Ｙ、Ｗ、Ｉ、Ｖ、ＧまたはＡであり；
Ｘ１８は、Ｎ、Ｔ、ＱまたはＧであり；
Ｘ１９は、Ｌ、Ｍ、ＮまたはＩであり；
Ｘ２０は、ＧまたはＳであり；
Ｘ２１は、Ｓ、Ｌ、Ｇ、Ｙ、Ｔ、Ｒ、ＨまたはＫであり；
Ｘ２２は、Ｉ、ＶまたはＬであり；
Ｘ２３は、Ｖ、Ｔ、Ｈ、Ｉ、Ｐ、Ｙ、ＴまたはＬである）
を含む。
【００８４】
ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔの自己リン酸化を阻害する、本発明のＦＮ３ドメインは、配列：
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＲＶＴＥＤＳＡＲＬＳＷＴＡＰＤＡＡＦ  ＤＳＦＸ１０ＩＲＹＸ１１Ｅ  Ｘ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５ＧＸ１６  ＡＩＶＬＴＶＰＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＸ１７ＶＸ１８ＩＸ１９Ｘ２０ＶＫＧＧＸ２１Ｘ２２ＳＸ２３ＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８６）、
（配列中、
Ｘ１０は、Ｗ、ＦまたはＶであり；
Ｘ１１は、Ｄ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１２は、Ｖ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１３は、Ｖ、ＬまたはＴであり；
Ｘ１４は、Ｖ、Ｒ、Ｇ、Ｌ、ＴまたはＳであり；
Ｘ１５は、Ｇ、Ｓ、Ａ、ＴまたはＫであり；
Ｘ１６は、ＥまたはＤであり；
Ｘ１７は、Ｙ、Ｗ、Ｉ、Ｖ、ＧまたはＡであり；
Ｘ１８は、Ｎ、Ｔ、ＱまたはＧであり；
Ｘ１９は、Ｌ、Ｍ、ＮまたはＩであり；
Ｘ２０は、ＧまたはＳであり；
Ｘ２１は、Ｓ、Ｌ、Ｇ、Ｙ、Ｔ、Ｒ、ＨまたはＫであり；
Ｘ２２は、Ｉ、ＶまたはＬであり；
Ｘ２３は、Ｖ、Ｔ、Ｈ、Ｉ、Ｐ、Ｙ、ＴまたはＬである）
をさらに含む。
【００８５】
本発明の別の実施形態は、ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する単離ＦＮ３ドメインであって、配列番号３２〜４９または１１１〜１１４に示される配列を含む単離ＦＮ３ドメインである。
【００８６】
本発明の別の実施形態は、ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合し、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を遮断する単離フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインであって、配列番号１のＴｅｎｃｏｎ配列に基づき設計されたライブラリーから単離された単離ＦＮ３ドメインである。
【００８７】
Ｔｅｎｃｏｎ配列に基づくライブラリーからのＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメインの単離
Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）は、ヒトテネイシンＣ由来の１５個のＦＮ３ドメインの共通配列から設計された非天然フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインである（Jacobs et al., Protein Engineering, Design, and Selection, 25:107-117, 2012；米国特許出願公開第２０１０／０２１６７０８号明細書）。Ｔｅｎｃｏｎの結晶構造は、ＦＮ３ドメインに特徴的なように、７つのベータ鎖を接続する６つの表面露出ループを示し、ベータ鎖はＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、およびＧと呼ばれ、ループは、ＡＢ、ＢＣ、ＣＤ、ＤＥ、ＥＦ、およびＦＧループと呼ばれる（Bork and Doolittle, Proc Natl Acad Sci USA 89:8990-8992, 1992；米国特許第６，６７３，９０１号明細書）。ＥＧＦＲと結合する新規な分子を選択するために使用することができるフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインのライブラリーを構築するために、これらのループ、または各ループ内の選択された残基を無作為化することができる。表１に、Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）における各ループおよびベータ鎖の位置および配列を示す。
【００８８】
したがって、Ｔｅｎｃｏｎ配列に基づいて設計されたライブラリーは、下記のライブラリーＴＣＬ１またはＴＣＬ２のように、無作為化されたＦＧループ、または無作為化されたＢＣおよびＦＧループを有し得る。ＴｅｎｃｏｎのＢＣループは、７アミノ酸長であるので、ＢＣループで多様化され、Ｔｅｎｃｏｎ配列に基づいて設計されたライブラリーでは、１、２、３、４、５、６または７つのアミノ酸が無作為化され得る。ＴｅｎｃｏｎのＦＧループは、７アミノ酸長であるので、ＦＧループで多様化され、Ｔｅｎｃｏｎ配列に基づいて設計されたライブラリーでは、１、２、３、４、５、６または７つのアミノ酸が無作為化され得る。Ｔｅｎｃｏｎライブラリー中のループでのさらなる多様性は、ループでの残基の挿入および／または欠失によって達成され得る。例えば、ＦＧおよび／またはＢＣループは、１〜２２個のアミノ酸だけ伸長する、または１〜３つのアミノ酸だけ縮小する場合がある。Ｔｅｎｃｏｎ中のＦＧループは、７アミノ酸長である一方で、抗体重鎖中の対応するループは、４〜２８残基に及ぶ。最大の多様性を提供するために、ＦＧループは、４〜２８残基という抗体のＣＤＲ３長の範囲に対応するように配列および長さが多様化され得る。例えば、ＦＧループは、追加的に１、２、３、４または５つのアミノ酸だけループを伸長することによって長さをさらに多様化することができる。
【００８９】
Ｔｅｎｃｏｎ配列に基づき設計されたライブラリーは、ＦＮ３ドメインの側に形成する無作為化された代替表面も有し、２つ以上のベータ鎖、および少なくとも１つのループを含み得る。そのような一代替表面は、ＣおよびＦベータ鎖ならびにＣＤおよびＦＧループにおけるアミノ酸によって形成される（Ｃ−ＣＤ−Ｆ−ＦＧ表面）。Ｔｅｎｃｏｎ代替Ｃ−ＣＤ−Ｆ−ＦＧ表面に基づくライブラリーの設計を図４に示し、そのようなライブラリーの詳細な生成は、米国特許出願第１３／８５２，９３０号明細書に記載されている。
【００９０】
Ｔｅｎｃｏｎ配列に基づき設計されたライブラリーには、残基位置１１、１４、１７、３７、４６、７３、または８６（配列番号１に対応させて残基に付番）に置換を有するＴｅｎｃｏｎバリアントなどのＴｅｎｃｏｎバリアントに基づき設計されたライブラリーも含まれ、そのバリアントは、改善された熱安定性を示す。例示的なＴｅｎｃｏｎバリアントは、米国特許出願公開第２０１１／０２７４６２３号明細書に記載されており、配列番号１のＴｅｎｃｏｎと比較したときに置換Ｅ１１Ｒ、Ｌ１７Ａ、Ｎ４６Ｖ、Ｅ８６Ｉを有するＴｅｎｃｏｎ２７（配列番号９９）を含む。
【００９１】
【表１】
2019527540.tif 000003
【００９２】
Ｔｅｎｃｏｎおよび他のＦＮ３配列に基づくライブラリーは、無作為なまたは確定したセットのアミノ酸を使用して選ばれた残基位置で無作為化することができる。例えば、無作為な置換を有するライブラリー中のバリアントは、２０種の天然アミノ酸の全てをコードするＮＮＫコドンを使用して生成させることができる。他の多様化スキームでは、ＤＶＫコドンを使用してアミノ酸Ａｌａ、Ｔｒｐ、Ｔｙｒ、Ｌｙｓ、Ｔｈｒ、Ａｓｎ、Ｌｙｓ、Ｓｅｒ、Ａｒｇ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ｇｌｙ、およびＣｙｓをコードさせることができる。あるいは、ＮＮＳコドンを使用して２０種のアミノ酸残基全てを生じさせ、同時に停止コドンの頻度を減少させることができる。多様化されるべき位置に偏ったアミノ酸分布を有するＦＮ３ドメインのライブラリーは、例えばＳｌｏｎｏｍｉｃｓ（登録商標）技術（http:_//www_sloning_com）を使用して合成することができる。この技術は、数千の遺伝子合成プロセスに十分なユニバーサル構成要素として作用する、予め製造された二本鎖トリプレットのライブラリーを使用する。トリプレットライブラリーは、任意の所望のＤＮＡ分子を築くために必要な全ての可能な配列組合せに相当する。コドンの名称は、周知のＩＵＢコードに従うものである。
【００９３】
ＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する本発明のＦＮ３ドメインは、足場タンパク質をコードするＤＮＡ断片を、ＲｅｐＡをコードするＤＮＡ断片とライゲートさせるためにシスディスプレイを使用して、ＴｅｎｃｏｎライブラリーなどのＦＮ３ライブラリーを産生させて、各タンパク質がそれをコードするＤＮＡと安定的に会合している、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ翻訳後に形成したタンパク質−ＤＮＡ複合体のプールを生成させること（米国特許第７，８４２，４７６号明細書；Odegrip et al., Proc Natl Acad Sci U S A 101, 2806-2810, 2004）、ならびにＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔへの特異的結合について、当技術分野において公知および実施例に記載された任意の方法によりライブラリーをアッセイすることによって単離することができる。使用することができる例示的な周知の方法は、ＥＬＩＳＡ、サンドイッチイムノアッセイ、ならびに競合および非競合アッセイである（例えば、Ausubel et al., eds, 1994, Current Protocols in Molecular Biology, Vol. 1, John Wiley & Sons, Inc., New Yorkを参照されたい）。ＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する、特定されたＦＮ３ドメインは、それらがＥＧＦＲに結合性のＥＧＦまたはｃ−Ｍｅｔに結合性のＨＧＦなどのＥＧＦＲリガンドを遮断する能力について、およびそれらがＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔシグナル伝達を阻害する能力について、本明細書記載の方法を使用してさらに特徴付けられる。
【００９４】
本発明のＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔに特異的に結合するＦＮ３ドメインは、鋳型として任意のＦＮ３ドメインを使用してライブラリーを生成させ、中に提供される方法を使用してＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔに特異的に結合する分子についてライブラリーをスクリーニングして、生成させることができる。使用することができる例示的なＦＮ３ドメインは、テネイシンＣ（ＴＮ３）（配列番号７５）の第３番ＦＮ３ドメイン、Ｆｉｂｃｏｎ（配列番号７６）、およびフィブロネクチン第１０番ＦＮ３ドメイン（ＦＮ１０）（配列番号７７）である。ライブラリーをベクター中にクローニングして、またはライブラリーの二本鎖ｃＤＮＡカセットを合成して、ライブラリーをｉｎ  ｖｉｔｒｏで発現または翻訳させるために標準的なクローニングおよび発現技術が使用される。例えばリボソームディスプレイ（Hanes and Pluckthun, Proc Natl Acad Sci USA, 94, 4937-4942, 1997）、ｍＲＮＡディスプレイ（Roberts and Szostak, Proc Natl Acad Sci USA, 94, 12297-12302, 1997）、または他の無細胞系（米国特許第５，６４３，７６８号明細書）を使用することができる。ＦＮ３ドメインバリアントのライブラリーは、例えば任意の適切なバクテリオファージの表面にディスプレイされた融合タンパク質として発現され得る。バクテリオファージ表面に融合ポリペプチドをディスプレイするための方法は、周知である（米国特許出願公開第２０１１／０１１８１４４号明細書；国際公開第２００９／０８５４６２号パンフレット；米国特許第６，９６９，１０８号明細書；米国特許第６，１７２，１９７号明細書；米国特許第５，２２３，４０９号明細書；米国特許第６，５８２，９１５号明細書；米国特許第６，４７２，１４７号明細書）。
【００９５】
ＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する本発明のＦＮ３ドメインを修飾して、それらの特性を改善する、例えば熱安定性ならびに熱フォールディングおよびアンフォールディングの可逆性を改善することができる。高度に類似した熱安定性配列との比較に基づく合理的設計、安定化ジスルフィド架橋の設計、アルファ−らせん傾向を増大させるための変異、塩橋の加工、タンパク質の表面電荷の変更、定向進化、および共通配列の組成を含むいくつかの方法が、タンパク質および酵素の見かけの熱安定性を増大させるために適用されている（Lehmann and Wyss, Curr Opin Biotechnol, 12, 371-375, 2001）。高い熱安定性は、発現されたタンパク質の収率を増大させ、溶解性または活性を改善し、免疫原性を減少させ、製造におけるコールドチェーンの必要性を最小限にし得る。Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）の熱安定性を改善するために置換することができる残基は、残基位置１１、１４、１７、３７、４６、７３、または８６であり、これは、米国特許出願公開第２０１１／０２７４６２３号明細書に記載されている。これらの残基に対応する置換は、本発明のＦＮ３ドメインまたは二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子に組み込むことができる。
【００９６】
本発明の別の実施形態は、ＥＧＦＲと特異的に結合し、ＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を遮断する単離ＦＮ３ドメインであって、配列番号１８〜２９、１０７〜１１０、１２２〜１３７に示される配列を含み、Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）における位置１１、１４、１７、３７、４６、７３、および８６に対応する１つまたは複数の残基位置に置換をさらに含む単離ＦＮ３ドメインである。
【００９７】
本発明の別の実施形態は、ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合し、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を遮断する単離ＦＮ３ドメインであって、配列番号３２〜４９または１１１〜１１４に示される配列を含み、Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）における位置１１、１４、１７、３７、４６、７３、および８６に対応する１つまたは複数の残基位置に置換をさらに含む単離ＦＮ３ドメインである。
【００９８】
例示的な置換は、置換Ｅ１１Ｎ、Ｅ１４Ｐ、Ｌ１７Ａ、Ｅ３７Ｐ、Ｎ４６Ｖ、Ｇ７３ＹおよびＥ８６Ｉである（付番は配列番号１に従う）。
【００９９】
いくつかの実施形態では、本発明のＦＮ３ドメインは、Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）における置換Ｌ１７Ａ、Ｎ４６Ｖ、およびＥ８６Ｉに対応する置換を含む。
【０１００】
ＥＧＦＲと特異的に結合するＦＮ３ドメイン（図１）は、Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）と比較したときに延長したＦＧループを有する。したがって、Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）における残基１１、１４、１７、３７、４６、７３、および８６に対応する残基は、配列番号２４のＦＮ３ドメインを除き図１Ａおよび１Ｂに示されるＥＧＦＲ  ＦＮ３ドメインにおける残基１１、１４、１７、３７、４６、７３および９１であり、配列番号２４のＦＮ３ドメインの場合、ＢＣループにおける１つのアミノ酸の挿入のせいで、対応する残基は、残基１１、１４、１７、３８、７４、および９２である。
【０１０１】
本発明の別の実施形態は、ＥＧＦＲと特異的に結合し、ＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を遮断する単離ＦＮ３ドメインであって、配列番号１８〜２９、１０７〜１１０、または１２２〜１３７に示されるアミノ酸配列を含み、任意選択でＴｅｎｃｏｎ（配列番号１）における置換Ｌ１７Ａ、Ｎ４６Ｖ、およびＥ８６Ｉに対応する置換を有する単離ＦＮ３ドメインである。
【０１０２】
本発明の別の実施形態は、ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合し、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を遮断する単離ＦＮ３ドメインであって、配列番号３２〜４９または１１１〜１１４に示されるアミノ酸配列を含み、任意選択でＴｅｎｃｏｎ（配列番号１）における置換Ｌ１７Ａ、Ｎ４６Ｖ、およびＥ８６Ｉに対応する置換を有する単離ＦＮ３ドメインである。
【０１０３】
タンパク質安定性およびタンパク質不安定性の測定は、タンパク質完全性の同じまたは異なる態様として見ることができる。タンパク質は、熱、紫外線もしくは電離放射線、溶液ならば環境浸透圧およびｐＨの変化、小孔径濾過により印加される機械的剪断力、紫外線、ガンマ線照射などによる電離放射線、化学もしくは熱脱水、またはタンパク質の構造破壊を引き起こし得る任意の他の作用もしくは力によって引き起こされる変性に対して感受性または「不安定」である。分子の安定性は、標準的な方法を使用して決定することができる。例えば、分子の安定性は、分子の半分がアンフォールディングされた状態になるセルシウス度（℃）である熱融解（「ＴＭ」）温度を、標準方法を使用して測定することによって決定することができる。概して、ＴＭが高いほど、分子は安定である。熱に加えて、化学環境もタンパク質が特定の三次元構造を維持する能力を変化させる。
【０１０４】
一実施形態では、本発明のＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、加工前の同じドメインと比較して、ＴＭにおける増大によって測定された安定性の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、または９５％以上の増大を示す。
【０１０５】
化学変性は、同様に多様な方法によって測定することができる。化学変性剤には、塩酸グアニジウム、チオシアン酸グアニジニウム、尿素、アセトン、有機溶媒（ＤＭＦ、ベンゼン、アセトニトリル）、塩類（硫酸アンモニウム、臭化リチウム、塩化リチウム、臭化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム）；還元剤（例えば、ジチオスレイトール、ベータ−メルカプトエタノール、ジニトロチオベンゼン、および水素化物、例えば水素化ホウ素ナトリウム）、非イオン性およびイオン性洗剤、酸類（例えば、塩酸（ＨＣｌ）、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）、ハロゲン化酢酸）、疎水性分子（例えば、リン脂質）、および標的変性剤が含まれる。変性の程度の定量は、標的分子と結合する能力などの機能特性の消失に、あるいは凝集する、これまで溶媒が到達しにくかった残基が露出する、またはジスルフィド結合が破壊もしくは形成する傾向などの生理化学特性に依存する可能性がある。
【０１０６】
一実施形態では、本発明のＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、操作前の同じ足場と比較して、化学変性剤として塩酸グアニジウムを使用することによって測定された安定性の少なくとも５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、または９５％以上の増大を示す。増大した安定性は、周知の方法を使用して漸増する濃度の塩酸グアニジンで処理するときに、減少したトリプトファン蛍光の関数として測定することができる。
【０１０７】
本発明のＦＮ３ドメインは、例えば、価数を増加させることで標的分子の結合アビディティーを増大させる、または２つ以上の異なる標的分子に同時結合性の二重特異性もしくは多特異性足場を生成させる手段として、単量体、二量体、または多量体として生成される場合がある。二量体および多量体は、単一特異性、二重特異性または多特異性タンパク質足場を連結することによって、例えば、アミノ酸リンカー、例えば、ポリ−グリシン、グリシンおよびセリン、またはアラニンおよびプロリンを含有するリンカーの包含によって生成し得る。例示的なリンカーには、（ＧＳ）２（配列番号７８）、（ＧＧＧＧＳ）５（配列番号７９）、（ＡＰ）２（配列番号８０）、（ＡＰ）５（配列番号８１）、（ＡＰ）１０（配列番号８２）、（ＡＰ）２０（配列番号８３）、Ａ（ＥＡＡＡＫ）５ＡＡＡ（配列番号８４）リンカーが含まれる。二量体および多量体は、ＮからＣ方向に相互に連結される場合がある。ポリペプチドを新規な連結融合ポリペプチドと接続するための天然および人工ペプチドリンカーの使用は、文献から周知である（Hallewell et al., J Biol Chem 264, 5260-5268, 1989; Alfthan et al., Protein Eng. 8, 725-731, 1995; Robinson & Sauer, Biochemistry 35, 109-116, 1996；米国特許第５，８５６，４５６号明細書）。
【０１０８】
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ／Ｍｅｔ結合分子
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、小分子ＥＧＦＲ阻害剤と比較したときに特異性に関する利益および減少したオフターゲット毒性、ならびに従来の抗体治療薬と比較したときの改善された組織浸透性を提供し得る。本発明は、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインとｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインとの混合物と比較したときに、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子が有意に改善した相乗阻害効果を与えるという驚くべき発見に少なくとも部分的に基づく。分子は、ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔの両方に対する特異的親和性に合わせて腫瘍浸透および保持を最大にするように調整され得る。
【０１０９】
本発明の一実施形態は、第１のフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインおよび第２のＦＮ３ドメインを含む単離二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子であって、第１のＦＮ３ドメインが、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断し、第２のＦＮ３ドメインが、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する、単離二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子である。
【０１１０】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、直接またはリンカーを介して任意のＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインおよび本発明の任意のｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインを共有結合的に連結することによって生成させることができる。したがって、二重特異性分子の第１のＦＮ３ドメインは、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインについて上記の特徴を有し得、二重特異性分子の第２のＦＮ３ドメインは、ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインについて上記の特徴を有し得る。
【０１１１】
一実施形態では、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子の第１のＦＮ３ドメインは、Ａ４３１細胞において５０ｎｇ／ｍＬヒトＥＧＦを使用して測定されるときに、ＥＧＦＲ残基チロシン１１７３でＥＧＦによって誘導されるＥＧＦＲリン酸化を約２．５×１０−６Ｍ未満のＩＣ５０値で阻害し、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子の第２のＦＮ３ドメインは、ＮＣＩ−Ｈ４４１細胞において１００ｎｇ／ｍＬヒトＨＧＦを使用して測定されるときに、ｃ−Ｍｅｔ残基チロシン１３４９でＨＧＦによって誘導されるｃ−Ｍｅｔのリン酸化を約１．５×１０−６Ｍ未満のＩＣ５０値で阻害する。
【０１１２】
別の実施形態では、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子の第１のＦＮ３ドメインは、Ａ４３１細胞において５０ｎｇ／ｍＬヒトＥＧＦを使用して測定されるときに、ＥＧＦＲ残基チロシン１１７３でＥＧＦによって誘導されるＥＧＦＲのリン酸化を約１．８×１０−８Ｍから約２．５×１０−６Ｍの間のＩＣ５０値で阻害し、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子の第２のＦＮ３ドメインは、ＮＣＩ−Ｈ４４１細胞において１００ｎｇ／ｍＬヒトＨＧＦを使用して測定されるときに、ｃ−Ｍｅｔ残基チロシン１３４９でＨＧＦによって誘導されるｃ−Ｍｅｔのリン酸化を約４×１０−９Ｍから約１．５×１０−６Ｍの間のＩＣ５０値で阻害する。
【０１１３】
別の実施形態では、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子の第１のＦＮ３ドメインは、ヒトＥＧＦＲと約１×１０−８Ｍ未満の解離定数（ＫＤ）で結合し、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子の第２のＦＮ３ドメインは、ヒトｃ−Ｍｅｔと約５×１０−８Ｍ未満のＫＤで結合する。
【０１１４】
ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔの両方と結合する二重特異性分子において、第１のＦＮ３ドメインは、ヒトＥＧＦＲと約２×１０−１０から約１×１０−８Ｍの間のＫＤで結合し、第２のＦＮ３ドメインは、ヒトｃ−Ｍｅｔと約３×１０−１０から約５×１０−８Ｍの間のＫＤで結合する。
【０１１５】
ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔに対する二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の親和性は、単一特異性分子について上に記載されたように決定することができる。
【０１１６】
Ａ４３１細胞を採用し、第１のＦＮ３ドメインの存在下または非存在下でインキュベートされたＡ４３１細胞に結合したビオチン化ＥＧＦからの蛍光の量を、６００ｎＭストレプトアビジン−フィコエリトリンコンジュゲートを使用して検出するアッセイにおいて、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子中の第１のＦＮ３ドメインは、ＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を約１×１０−９Ｍから約１．５×１０−７Ｍの間のＩＣ５０値で遮断し得る。同じアッセイ条件を使用した、第１のＦＮ３ドメインの非存在下におけるＥＧＦＲへのＥＧＦの結合と比較したときに、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子における第１のＦＮ３ドメインは、ＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％遮断し得る。
【０１１７】
第２のＦＮ３ドメインの存在下でｃ−Ｍｅｔ−Ｆｃ融合タンパク質へのビオチン化ＨＧＦの結合阻害を検出するアッセイにおいて、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子における第２のＦＮ３ドメインは、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を約２×１０−１０Ｍから約６×１０−８Ｍの間のＩＣ５０値で遮断し得る。同じアッセイ条件を使用した、第２のＦＮ３ドメインの非存在下におけるｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合と比較したときに、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子における第２のＦＮ３ドメインは、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％遮断し得る。
【０１１８】
同じアッセイ条件を使用した、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の非存在下におけるシグナル伝達のレベルと比較したときに、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔのシグナル伝達を少なくとも３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９１％、９２％、９３％、９４％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％または１００％阻害し得る。
【０１１９】
ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔシグナル伝達は、単一特異性分子について上に記載された様々な周知の方法を使用して測定され得る。
【０１２０】
第１のＦＮ３ドメインと第２のＦＮ３ドメインとの混合物によって観察される相乗阻害と比較したときに、ＥＧＦＲと特異的に結合する第１のＦＮ３ドメインおよびｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する第２のＦＮ３ドメインを含む本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、ＥＧＦＲおよびｃ／Ｍｅｔシグナル伝達ならびに腫瘍細胞増殖の有意に増大した相乗阻害を与える。相乗阻害は、例えば、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子による、および一方がＥＧＦＲに結合し、他方がｃ−Ｍｅｔに結合する２種の単一特異性分子の混合物による、ＥＲＫリン酸化の阻害を測定することによって評価することができる。２種の単一特異性ＦＮ３ドメインの混合物についてのＩＣ５０値と比較したときに、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、ＥＲＫリン酸化を多くても約１００分の１、例えば多くても５００分の１、１０００分の１、５０００分の１または１０，０００分の１のＩＣ５０値で阻害し得、これは、２種の単一特異性ＦＮ３ドメインの混合物と比較したときに、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子の効力が少なくとも１００倍に増大していることを示している。例示的な二重特異性ＥＧＦＲ−ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、ＥＲＫのリン酸化を約５×１０−９Ｍ以下のＩＣ５０値で阻害し得る。ＥＲＫのリン酸化は、標準的な方法および本明細書記載の方法を使用して測定することができる。
【０１２１】
１０％  ＦＢＳを含有し、７．５ｎｇ／ｍＬ  ＨＧＦを補充された培地で細胞増殖が誘導されるＨ２９２細胞の成長の、第１のＦＮ３ドメインと第２のＦＮ３との混合物による阻害のＩＣ５０値と比較したときに、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、Ｈ２９２細胞の増殖を多くても３０分の１のＩＣ５０値で阻害し得る。第１のＦＮ３ドメインと第２のＦＮ３ドメインとの混合物による腫瘍細胞の増殖阻害のＩＣ５０値と比較したときに、本発明の二重特異性分子は、腫瘍細胞の増殖を約３０分の１、４０分の１、５０分の１、６０分の１、７０分の１、８０分の１、９０分の１、１００分の１、１５０分の１、２００分の１、３００分の１、４００分の１、５００分の１、６００分の１、７００分の１、８００分の１、または約１０００分の１のＩＣ５０値で阻害し得る。腫瘍細胞の増殖阻害は、標準的な方法および本明細書記載の方法を使用して測定することができる。
【０１２２】
本発明の別の実施形態は、第１のフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインおよび第２のＦＮ３ドメインを含む二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子であって、第１のＦＮ３ドメインが、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断し、第２のＦＮ３ドメインが、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子であり、ここで、
第１のＦＮ３ドメインは、
配列ＨＮＶＹＫＤＴＮＸ９ＲＧＬ（配列番号１７９）または配列ＬＧＳＹＶＦＥＨＤＶＭＬ（配列番号１８０）を含むＦＧループ（配列中、Ｘ９は、ＭまたはＩである）；および
配列Ｘ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８（配列番号１８１）を含むＢＣループ（配列中、
Ｘ１は、Ａ、Ｔ、ＧまたはＤであり；
Ｘ２は、Ａ、Ｄ、ＹまたはＷであり；
Ｘ３は、Ｐ、ＤまたはＮであり；
Ｘ４は、Ｌである、または存在せず；
Ｘ５は、Ｄ、Ｈ、Ｒ、Ｇ、ＹまたはＷであり；
Ｘ６は、Ｇ、ＤまたはＡであり；
Ｘ７は、Ａ、Ｆ、Ｇ、ＨまたはＤであり；
Ｘ８は、Ｙ、ＦまたはＬである）を含み、
第２のＦＮ３ドメインは、
配列ＤＳＦＸ１０ＩＲＹＸ１１ＥＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５ＧＸ１６（配列番号１８４）を含むＣ鎖およびＣＤループ（配列中、
Ｘ１０は、Ｗ、ＦまたはＶであり；
Ｘ１１は、Ｄ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１２は、Ｖ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１３は、Ｖ、ＬまたはＴであり；
Ｘ１４は、Ｖ、Ｒ、Ｇ、Ｌ、ＴまたはＳであり；
Ｘ１５は、Ｇ、Ｓ、Ａ、ＴまたはＫであり；
Ｘ１６は、ＥまたはＤである）；ならびに
配列ＴＥＹＸ１７ＶＸ１８ＩＸ１９Ｘ２０ＶＫＧＧＸ２１Ｘ２２ＳＸ２３（配列番号１８５）を含むＦ鎖およびＦＧループ（配列中、
Ｘ１７は、Ｙ、Ｗ、Ｉ、Ｖ、ＧまたはＡであり；
Ｘ１８は、Ｎ、Ｔ、ＱまたはＧであり；
Ｘ１９は、Ｌ、Ｍ、ＮまたはＩであり；
Ｘ２０は、ＧまたはＳであり；
Ｘ２１は、Ｓ、Ｌ、Ｇ、Ｙ、Ｔ、Ｒ、ＨまたはＫであり；
Ｘ２２は、Ｉ、ＶまたはＬであり；
Ｘ２３は、Ｖ、Ｔ、Ｈ、Ｉ、Ｐ、Ｙ、ＴまたはＬである）を含む。
【０１２３】
別の実施形態では、二重特異性分子は、配列
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＥＶＴＥＤＳＬＲＬＳＷＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８ＤＳＦＬＩＱＹＱＥＳＥＫＶＧＥＡＩＮＬＴＶＰ  ＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＧＶＨＮＶＹＫＤＴＮＸ９ＲＧＬ  ＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８２）、または配列
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＥＶＴＥＤＳＬＲＬＳＷＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８  ＤＳＦＬＩＱＹＱＥＳＥＫＶＧＥＡＩＮＬＴＶＰ  ＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＧＶ  ＬＧＳＹＶＦＥＨＤＶＭＬＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８３）、
（配列番号１８２および１８３において、
Ｘ１は、Ａ、Ｔ、ＧまたはＤであり；
Ｘ２は、Ａ、Ｄ、ＹまたはＷであり；
Ｘ３は、Ｐ、ＤまたはＮであり；
Ｘ４は、Ｌである、または存在せず；
Ｘ５は、Ｄ、Ｈ、Ｒ、Ｇ、ＹまたはＷであり；
Ｘ６は、Ｇ、ＤまたはＡであり；
Ｘ７は、Ａ、Ｆ、Ｇ、ＨまたはＤであり；
Ｘ８は、Ｙ、ＦまたはＬであり；
Ｘ９は、ＭまたはＩである）
を含む、ＥＧＦＲと結合する第１のＦＮ３ドメインを含む。
【０１２４】
別の実施形態では、二重特異性分子は、配列
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＲＶＴＥＤＳＡＲＬＳＷＴＡＰＤＡＡＦ  ＤＳＦＸ１０ＩＲＹＸ１１Ｅ  Ｘ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５ＧＸ１６  ＡＩＶＬＴＶＰＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧ  ＴＥＹＸ１７ＶＸ１８ＩＸ１９Ｘ２０ＶＫＧＧＸ２１Ｘ２２ＳＸ２３ＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８６）、
（配列中、
Ｘ１０は、Ｗ、ＦまたはＶであり；
Ｘ１１は、Ｄ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１２は、Ｖ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１３は、Ｖ、ＬまたはＴであり；
Ｘ１４は、Ｖ、Ｒ、Ｇ、Ｌ、ＴまたはＳであり；
Ｘ１５は、Ｇ、Ｓ、Ａ、ＴまたはＫであり；
Ｘ１６は、ＥまたはＤであり；
Ｘ１７は、Ｙ、Ｗ、Ｉ、Ｖ、ＧまたはＡであり；
Ｘ１８は、Ｎ、Ｔ、ＱまたはＧであり；
Ｘ１９は、Ｌ、Ｍ、ＮまたはＩであり；
Ｘ２０は、ＧまたはＳであり；
Ｘ２１は、Ｓ、Ｌ、Ｇ、Ｙ、Ｔ、Ｒ、ＨまたはＫであり；
Ｘ２２は、Ｉ、ＶまたはＬであり；
Ｘ２３は、Ｖ、Ｔ、Ｈ、Ｉ、Ｐ、Ｙ、ＴまたはＬである）
を含む、ｃ−Ｍｅｔと結合する第２のＦＮ３ドメインを含む。
【０１２５】
例示的な二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、配列番号５０〜７２、１０６、１１８〜１２１、または１３８〜１６５に示されるアミノ酸配列を含む。
【０１２６】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、ＥＧＦＲ自己リン酸化の阻害などのそれらの機能的特徴と関連する、配列ＨＮＶＹＫＤＴＮＸ９ＲＧＬ（配列番号１７９）または配列ＬＧＳＹＶＦＥＨＤＶＭＬ（配列番号１８０）（配列中、Ｘ９は、ＭまたはＩである）を含む、ＥＧＦＲと結合する第１のＦＮ３ドメインのＦＧループなどのある特定の構造特徴を含む。
【０１２７】
一実施形態では、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、
Ａ４３１細胞において５０ｎｇ／ｍＬヒトＥＧＦを使用して測定されるときに、ＥＧＦＲ残基チロシン１１７３でＥＧＦによって誘導されるＥＧＦＲのリン酸化を約８×１０−７Ｍ未満のＩＣ５０値で阻害し；
ＮＣＩ−Ｈ４４１細胞において１００ｎｇ／ｍＬヒトＨＧＦを使用して測定されるときに、ｃ−Ｍｅｔ残基チロシン１３４９でＨＧＦによって誘導されるｃ−Ｍｅｔのリン酸化を約８．４×１０−７Ｍ未満のＩＣ５０値で阻害し；
ＨＧＦによって誘導されるＮＣＩ−Ｈ２９２細胞増殖であって、ＨＧＦ  ７．５ｎｇを含有する１０％  ＦＢＳで誘導される細胞増殖を約９．５×１０−６Ｍ未満のＩＣ５０値で阻害し；
ＥＧＦＲと約２．０×１０−８Ｍ未満のＫＤで結合し；
ｃ−Ｍｅｔと約２．０×１０−８Ｍ未満のＫＤで結合する。
【０１２８】
別の実施形態では、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、
Ａ４３１細胞において５０ｎｇ／ｍＬ  ヒトＥＧＦを使用して測定されるときに、ＥＧＦＲ残基チロシン１１７３でＥＧＦによって誘導されるＥＧＦＲのリン酸化を４．２×１０−９Ｍと８×１０−７Ｍとの間のＩＣ５０で阻害し；
ＮＣＩ−Ｈ４４１細胞において１００ｎｇ／ｍＬ  ヒトＨＧＦを使用して測定されるときに、ｃ−Ｍｅｔ残基チロシン１３４９でＨＧＦによって誘導されるｃ−Ｍｅｔのリン酸化を約２．４×１０−８Ｍから約８．４×１０−７Ｍの間のＩＣ５０値で阻害し；
ＨＧＦによって誘導されるＮＣＩ−Ｈ２９２細胞増殖であって、ＨＧＦ  ７．５ｎｇを含有する１０％ＦＢＳで誘導される細胞増殖を約２．３×１０−８Ｍから約９．５×１０−６Ｍの間のＩＣ５０値で阻害し；
ＥＧＦＲと約２×１０−１０Ｍから約２．０×１０−８Ｍの間のＫＤで結合し；
ｃ−Ｍｅｔと１×１０−９Ｍから約２．０×１０−８Ｍの間のＫＤで結合する。
【０１２９】
一実施形態では、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、配列
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＥＶＴＥＤＳＬＲＬＳＷＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８ＤＳＦＬＩＱＹＱＥＳＥＫＶＧＥＡＩＮＬＴＶＰ  ＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＧＶ  ＨＮＶＹＫＤＴＮＸ９ＲＧＬ  ＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８２）、（配列中、
Ｘ１は、Ｄであり；
Ｘ２は、Ｄであり；
Ｘ３は、Ｐであり；
Ｘ４は、存在せず；
Ｘ５は、ＨまたはＷであり；
Ｘ６は、Ａであり；
Ｘ７は、Ｆであり；
Ｘ８は、Ｙであり；
Ｘ９は、ＭまたはＩである）
を含むＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメイン；および
配列
ＰＡＰＫＮＬＶＶＳＲＶＴＥＤＳＡＲＬＳＷＴＡＰＤＡＡＦ  ＤＳＦＸ１０ＩＲＹＸ１１Ｅ  Ｘ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５ＧＸ１６  ＡＩＶＬＴＶＰＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧ  ＴＥＹＸ１７ＶＸ１８ＩＸ１９Ｘ２０ＶＫＧＧＸ２１Ｘ２２ＳＸ２３  ＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８６）、
（配列中、
Ｘ１０は、Ｗであり；
Ｘ１１は、Ｆであり；
Ｘ１２は、Ｆであり；
Ｘ１３は、ＶまたはＬであり；
Ｘ１４は、ＧまたはＳであり；
Ｘ１５は、ＳまたはＫであり；
Ｘ１６は、ＥまたはＤであり；
Ｘ１７は、Ｖであり；
Ｘ１８は、Ｎであり；
Ｘ１９は、ＬまたはＭであり；
Ｘ２０は、ＧまたはＳであり；
Ｘ２１は、ＳまたはＫであり；
Ｘ２２は、Ｉであり；
Ｘ２３は、Ｐである）
を含むｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインを含む。
【０１３０】
例示的な二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、配列番号５７、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７および６８に示される配列を有するものである。
【０１３１】
本発明の二重特異性分子は、上記のＴｅｎｃｏｎ（配列番号１）における位置１１、１４、１７、３７、４６、７３、および８６に対応する、第１のＦＮ３ドメインおよび／または第２のＦＮ３ドメインにおける１つまたは複数の残基位置の置換および位置２９の置換をさらに含み得る。例示的な置換は、置換Ｅ１１Ｎ、Ｅ１４Ｐ、Ｌ１７Ａ、Ｅ３７Ｐ、Ｎ４６Ｖ、Ｇ７３Ｙ、Ｅ８６ＩおよびＤ２９Ｅ（配列番号１に従って付番）である。当業者は、下記のように側鎖が関係するアミノ酸ファミリー内のアミノ酸などの他のアミノ酸を置換のために使用することができることを認識しているであろう。生成したバリアントの安定性ならびにＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔへの結合性について本明細書における方法を使用してこれらのバリアントを試験することができる。
【０１３２】
一実施形態では、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、ＥＧＦＲと特異的に結合する第１のＦＮ３ドメインおよびｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する第２のＦＮ３ドメインを含み、ここで、第１のＦＮ３ドメインは、配列
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＸ２４ＶＴＸ２５ＤＳＸ２６ＲＬＳＷＤＤＰＸ２７ＡＦＹＸ２８ＳＦＬＩＱＹＱＸ２９ＳＥＫＶＧＥＡＩＸ３０ＬＴＶＰＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＸ３１ＶＨＮＶＹＫＤＴＮＸ３２ＲＧＬＰＬＳＡＸ３３ＦＴＴ（配列番号１８７）、（配列中、
Ｘ２４は、Ｅ、ＮまたはＲであり；
Ｘ２５は、ＥまたはＰであり；
Ｘ２６は、ＬまたはＡであり；
Ｘ２７は、ＨまたはＷであり；
Ｘ２８は、ＥまたはＤであり；
Ｘ２９は、ＥまたはＰであり；
Ｘ３０は、ＮまたはＶであり；
Ｘ３１は、ＧまたはＹであり；
Ｘ３２は、ＭまたはＩであり；
Ｘ３３は、ＥまたはＩである）を含み、
第２のＦＮ３ドメインは、配列
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＸ３４ＶＴＸ３５ＤＳＸ３６ＲＬＳＷＴＡＰＤＡＡＦＤＳＦＷＩＲＹＦＸ３７ＦＸ３８Ｘ３９Ｘ４０ＧＸ４１ＡＩＸ４２ＬＴＶＰＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＶＶＮＩＸ４３Ｘ４４ＶＫＧＧＸ４５ＩＳＰＰＬＳＡＸ４６ＦＴＴ（配列番号１８８）；（配列中、
Ｘ３４は、Ｅ、ＮまたはＲであり；
Ｘ３５は、ＥまたはＰであり；
Ｘ３６は、ＬまたはＡであり；
Ｘ３７は、ＥまたはＰであり；
Ｘ３８は、ＶまたはＬであり；
Ｘ３９は、ＧまたはＳであり；
Ｘ４０は、ＳまたはＫであり；
Ｘ４１は、ＥまたはＤであり；
Ｘ４２は、ＮまたはＶであり；
Ｘ４３は、ＬまたはＭであり；
Ｘ４４は、ＧまたはＳであり；
Ｘ４５は、ＳまたはＫであり；
Ｘ４６は、ＥまたはＩである）
を含む。
【０１３３】
他の実施形態では、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、配列番号２７のアミノ酸配列と少なくとも８７％同一のアミノ酸配列を含む第１のＦＮ３ドメイン、および配列番号４１のアミノ酸配列と少なくとも８３％同一のアミノ酸配列を含む第２のＦＮ３ドメインを含む。
【０１３４】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、腫瘍蓄積を最大化するようにＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔに対する特異的親和性に合わせて調整され得る。
【０１３５】
本発明の別の実施形態は、第１のフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインおよび第２のＦＮ３ドメインを含む単離二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子であって、第１のＦＮ３ドメインが、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断し、第２のＦＮ３ドメインが、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する、単離二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子であり、ここで、第１のＦＮ３ドメインおよび第２のＦＮ３ドメインは、配列番号１のＴｅｎｃｏｎ配列に基づき設計されたライブラリーから単離される。
【０１３６】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、周知の方法を使用して、本発明のＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインとｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインとを共有結合させることによって生成させることができる。ＦＮ３ドメインは、リンカー、例えば、ポリグリシン、グリシンおよびセリン、またはアラニンおよびプロリンを含有するリンカーを介して連結され得る。例示的なリンカーには、（ＧＳ）２、（配列番号７８）、（ＧＧＧＧＳ）５（配列番号７９）、（ＡＰ）２（配列番号８０）、（ＡＰ）５（配列番号８１）、（ＡＰ）１０（配列番号８２）、（ＡＰ）２０（配列番号８３）、Ａ（ＥＡＡＡＫ）５ＡＡＡ（配列番号８４）リンカーが含まれる。ポリペプチドを接続して新規な連結融合ポリペプチドにするための天然および人工ペプチドリンカーの使用は、文献から周知である（Hallewell et al., J Biol Chem 264, 5260-5268, 1989; Alfthan et al., Protein Eng. 8, 725-731, 1995; Robinson & Sauer, Biochemistry 35, 109-116, 1996；米国特許第５，８５６，４５６号明細書）。本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、第１のＦＮ３ドメインのＣ末端から第２のＦＮ３ドメインのＮ末端へ、または第２のＦＮ３ドメインのＣ末端から第１のＦＮ３ドメインのＮ末端へと、互いに連結されていてもよい。任意のＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインが、ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインに共有結合的に連結され得る。例示的なＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインは、配列番号１８〜２９、１０７〜１１０、および１２２〜１３７に示されるアミノ酸配列を有するドメインであり、例示的なｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、配列番号３２〜４９および１１１〜１１４に示されるアミノ酸配列を有するドメインである。二重特異性分子と結び付けるためのＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインは、そのＮ末端に開始因子メチオニン（Ｍｅｔ）を追加的に含み得る。
【０１３７】
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子のバリアントは、本発明の範囲内である。例えば、結果として生じるバリアントが、親分子と比較したときにＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔに対する類似の選択性および効力を保持するかぎり、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子に置換を加えることができる。例示的な修飾は、例えば、親分子と類似の特徴を有するバリアントを生じる保存的置換である。保存的置換えは、側鎖が関係するアミノ酸ファミリー内で行われるものである。遺伝的にコードされるアミノ酸は、４つのファミリー：（１）酸性（アスパラギン酸、グルタミン酸）；（２）塩基性（リシン、アルギニン、ヒスチジン）；（３）非極性（アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン）；および（４）非荷電極性（グリシン、アスパラギン、グルタミン、システイン、セリン、トレオニン、チロシン）に分けることができる。フェニルアラニン、トリプトファン、およびチロシンは、まとめて芳香族アミノ酸として分類される。あるいは、アミノ酸レパートリーは、（１）酸性（アスパラギン酸、グルタミン酸）；（２）塩基性（リシン、アルギニン、ヒスチジン）、（３）脂肪族（グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン）（ここで、セリンおよびトレオニンは、任意選択で別に脂肪族ヒドロキシルとしてグループ分けされる）；（４）芳香族（フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン）；（５）アミド（アスパラギン、グルタミン）；および（６）含硫（システインおよびメチオニン）としてグループ分けすることができる（Stryer (ed.), Biochemistry, 2nd ed, WH Freeman and Co., 1981）。二重特異性分子の特性を改善するための異なるクラスのアミノ酸間のアミノ酸残基の置換を伴う非保存的置換を二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子に加えることができる。ポリペプチドまたはその断片のアミノ酸配列における変化が機能的相同体を生じるかどうかは、修飾されたポリペプチドまたは断片が未修飾のポリペプチドまたは断片と類似したやり方で応答を発生する能力を、本明細書記載のアッセイを使用して評価することによって、容易に決定することができる。１つよりも多い置換えが行われるペプチド、ポリペプチドまたはタンパク質は、同じ方法で容易に試験することができる。
【０１３８】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、例えば、価数、したがって標的分子の結合アビディティーを増大させる手段として二量体または多量体として生成され得る。多量体は、例えば、周知の方法を使用してアミノ酸リンカーを包含させることにより、１つまたは複数のＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインと１つまたは複数のｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインとを連結して、ＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔのどちらに対しても少なくとも二重特異性である、少なくとも３つの個別のＦＮ３ドメインを含む分子を形成させることによって生成され得る。
【０１３９】
本発明の別の実施形態は、第１のフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインおよび第２のＦＮ３ドメインを含む二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子であって、第１のＦＮ３ドメインが、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）と特異的に結合し、ＥＧＦＲへの上皮増殖因子（ＥＧＦ）の結合を遮断し、第２のＦＮ３ドメインが、肝細胞増殖因子受容体（ｃ−Ｍｅｔ）と特異的に結合し、ｃ−Ｍｅｔへの肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）の結合を遮断する、配列番号５０〜７２または１０６に示されるアミノ酸配列を含む二重特異性ＦＮ３ドメイン含有分子である。
【０１４０】
半減期延長部分
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子または単一特異性ＥＧＦＲもしくはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、例えば、共有結合的相互作用を介して他のサブユニットを組み込む場合がある。本発明の一態様では、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、半減期延長部分をさらに含む。例示的な半減期延長部分は、アルブミン、アルブミン結合性タンパク質および／またはドメイン、トランスフェリンおよびその断片および類似体、ならびにＦｃ領域である。例示的なアルブミン結合性ドメインは、配列番号１１７に示される。
【０１４１】
抗体様特性、特にＣ１ｑ結合性、補体依存性細胞傷害作用（ＣＤＣ）、Ｆｃ受容体結合性、抗体依存性の、細胞により媒介される細胞傷害作用（ＡＤＣＣ）、食作用、細胞表面受容体（例えば、Ｂ細胞受容体；ＢＣＲ）の下方調節などのＦｃエフェクター機能などの、Ｆｃ領域に関連する特性を与えるために、抗体定常領域の全てまたは一部を本発明の分子と結合させることができ、これらの活性を担う、Ｆｃ中の残基を修飾することによって、それをさらに修飾することができる（総説については、Strohl, Curr Opin Biotechnol. 20, 685-691, 2009を参照されたい）。
【０１４２】
ＰＥＧ５０００またはＰＥＧ２００００などのポリエチレングリコール（ＰＥＧ）分子、異なる鎖長の脂肪酸および脂肪酸エステル、例えば、ラウリン酸エステル、ミリスチン酸エステル、ステアリン酸エステル、アラキン酸エステル、ベヘン酸エステル、オレイン酸エステル、アラキドン酸エステル、オクタン二酸、テトラデカン二酸、オクタデカン二酸、ドコサン二酸など、ポリリシン、オクタン、糖質（デキストラン、セルロース、オリゴ糖または多糖）などの追加的な部分が、所望の特性のために本発明の二重特異性分子に組み込まれる場合がある。これらの部分は、タンパク質足場をコードする配列との直接融合であり得、標準的なクローニングおよび発現技法によって生成し得る。あるいは、周知の化学カップリング法が使用されて、組換え産生された本発明の分子にこれらの部分を結合させる場合がある。
【０１４３】
周知の方法を使用して分子のＣ末端にシステイン残基を組み込むことおよびこのシステインにペグ化基を結合させることによって、ペグ化部分が、例えば、本発明の二重特異性または単一特異性分子に付加される場合がある。Ｃ末端システインを有する例示的な二重特異性分子は、配列番号１７０〜１７８に示されるアミノ酸配列を有する分子である。
【０１４４】
追加的な部分を組み込んでいる本発明の単一特異性および二重特異性分子は、いくつかの周知のアッセイによって機能性について比較される場合がある。例えば、Ｆｃドメインおよび／またはＦｃドメインバリアントの組込みが原因の単一特異性および／または二重特異性分子の変更された特性は、ＦｃγＲＩ、ＦｃγＲＩＩ、ＦｃγＲＩＩＩまたはＦｃＲｎ受容体などの可溶性形態の受容体を使用するＦｃ受容体結合アッセイにおいて、または例えば、ＡＤＣＣもしくはＣＤＣを測定する周知の細胞ベースのアッセイを使用して、または本発明の分子の薬物動態特性をｉｎ  ｖｉｖｏモデルにおいて評価して、アッセイされ得る。
【０１４５】
ポリヌクレオチド、ベクター、宿主細胞
本発明は、本発明のＥＧＦＲ結合性もしくはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインまたは二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子をコードする核酸を、ｉｎ  ｖｉｔｒｏ転写／翻訳のために使用される直鎖ＤＮＡ配列、原核生物、真核生物または繊維状ファージによる組成物またはその定方向変異原の発現、分泌および／またはディスプレイに適合性のベクターを含む、単離ポリヌクレオチドとして、または発現ベクターの部分として、または直鎖ＤＮＡ配列の部分として提供する。ある特定の例示的なポリヌクレオチドが本明細書に開示されるが、所与の発現系における遺伝コードまたはコドンの好みの縮重を考えて、本発明のタンパク質足場およびタンパク質足場のライブラリーをコードする他のポリヌクレオチドも、本発明の範囲内である。
【０１４６】
本発明の一実施形態は、ＥＧＦＲと特異的に結合するＦＮ３ドメインをコードする単離ポリヌクレオチドであって、配列番号１８〜２９、１０７〜１１０、または１２２〜１３７のアミノ酸配列を有する単離ポリヌクレオチドである。
【０１４７】
本発明の一実施形態は、配列番号９７〜９８または１６８〜１６９のポリヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチドである。
【０１４８】
本発明の一実施形態は、ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合するＦＮ３ドメインをコードする単離ポリヌクレオチドであって、配列番号３２〜４９または１１１〜１１４に示される配列のアミノ酸配列を有する単離ポリヌクレオチドである。
【０１４９】
本発明の一実施形態は、二重特異性ＥＧＦＲ／−ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子をコードする単離ポリヌクレオチドであって、配列番号５０〜７２、１０６、１１８〜１２１または１３８〜１６５のアミノ酸配列を有する単離ポリヌクレオチドである。
【０１５０】
本発明の一実施形態は、配列番号１１５〜１１６または１６６〜１６７のポリヌクレオチド配列を含む単離ポリヌクレオチドである。
【０１５１】
本発明のポリヌクレオチドは、自動ポリヌクレオチド合成装置を用いた固相ポリヌクレオチド合成などの化学合成によって産生され、完全な一本鎖または二本鎖分子に集合される場合がある。あるいは、本発明のポリヌクレオチドは、ＰＣＲに続く日常的なクローニングなどの他の技法によって産生され得る。所与の公知の配列のポリヌクレオチドを産生または入手するための技法は、当技術分野において周知である。
【０１５２】
本発明のポリヌクレオチドは、プロモーターまたはエンハンサー配列、イントロン、ポリアデニル化シグナル、ＲｅｐＡの結合を促進するシス配列、その他のような少なくとも１つの非コード配列を含み得る。ポリヌクレオチド配列は、ＲｅｐＡ、ＦｃまたはｐＩＸもしくはｐＩＩＩなどのバクテリオファージ外殻タンパク質などのタンパク質、シグナル配列、融合タンパク質パートナーの精製または検出を促進するために、例えば、ヒスチジンタグまたはＨＡタグなどのマーカーまたはタグ配列をコードする、追加的なアミノ酸をコードする追加的な配列も含み得る。
【０１５３】
本発明の別の実施形態は、本発明の少なくとも１つのポリヌクレオチドを含むベクターである。そのようなベクターは、プラスミドベクター、ウイルスベクター、バキュロウイルス発現用ベクター、トランスポゾンベースのベクターまたは任意の手段による所与の生物もしくは遺伝背景への本発明のポリヌクレオチドの導入に適した任意の他のベクターであり得る。そのようなベクターは、そのようなベクターによってコードされるポリペプチドの発現を制御、調節、惹起または許可することができる核酸配列エレメントを含む発現ベクターであり得る。そのようなエレメントは、転写エンハンサー結合部位、ＲＮＡポリメラーゼ開始部位、リボソーム結合部位、および所与の発現系にコードされるポリペプチドの発現を促進する他の部位を含み得る。そのような発現系は、当技術分野において周知の細胞ベースの系または無細胞系であり得る。
【０１５４】
本発明の別の実施形態は、本発明のベクターを含む宿主細胞である。本発明の単一特異性ＥＧＦＲ結合性もしくはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインまたは二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、任意選択で、当技術分野において周知の細胞株、混合細胞株、不死化細胞または不死化細胞のクローン集団によって産生することができる。例えば、Ausubel, et al., ed., Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons, Inc., NY, NY (1987-2001); Sambrook, et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor, NY (1989); Harlow and Lane, Antibodies, a Laboratory Manual, Cold Spring Harbor, NY (1989); Colligan, et al., eds., Current Protocols in Immunology, John Wiley & Sons, Inc., NY (1994-2001); Colligan et al., Current Protocols in Protein Science, John Wiley & Sons, NY, NY, (1997-2001)を参照されたい。
【０１５５】
発現のために選ばれた宿主細胞は、哺乳動物起源の場合がある、またはＣＯＳ−１、ＣＯＳ−７、ＨＥＫ２９３、ＢＨＫ２１、ＣＨＯ、ＢＳＣ−１、Ｈｅ  Ｇ２、ＳＰ２／０、ＨｅＬａ、骨髄腫、リンパ腫、酵母、昆虫または植物細胞、またはその任意の派生細胞、不死化細胞もしくは形質転換細胞から選択され得る。あるいは、宿主細胞は、ポリペプチドをグリコシル化する能力がない種または生物、例えば、ＢＬ２１、ＢＬ２１（ＤＥ３）、ＢＬ２１−ＧＯＬＤ（ＤＥ３）、ＸＬ１−Ｂｌｕｅ、ＪＭ１０９、ＨＭＳ１７４、ＨＭＳ１７４（ＤＥ３）、および天然または操作大腸菌種（E. coli spp.）、クレブシエラ種（Klebsiella spp.）、またはシュードモナス種（Pseudomonas spp）の株のいずれかなどの原核細胞または生物から選択され得る。
【０１５６】
本発明の別の実施形態は、ＥＧＦＲもしくはｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する本発明の単離ＦＮ３ドメインまたは本発明の単離二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子を産生する方法であって、本発明の単離宿主細胞を、ＥＧＦＲもしくはｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する単離ＦＮ３ドメインまたは単離二重特異性ＥＧＦＲ−ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子が発現される条件で培養すること、およびドメインまたは分子を精製することを含む方法である。
【０１５７】
ＥＧＦＲもしくはｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する本発明のＦＮ３ドメインまたは単離二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、周知の方法によって、例えば、プロテインＡ精製、硫酸アンモニウムまたはエタノール沈殿、酸抽出、陰イオンまたは陽イオン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィーおよびレクチンクロマトグラフィー、または高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって、組換え細胞培養物から精製することができる。
【０１５８】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子およびＥＧＦＲ結合性またはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの使用
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、細胞、組織、器官、液体、または一般的に宿主におけるヒト疾患の症状または特異病理を診断、監視、モジュレート、処置、緩和、その発生の予防を助ける、または軽減するために使用され得る。本発明の方法は、任意の分類に属する罹患動物を処置するために使用され得る。そのような動物の例には、ヒト、げっ歯動物、イヌ、ネコおよび農用動物などの哺乳動物が含まれる。
【０１５９】
本発明の一態様は、ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔを発現する細胞の成長または増殖を阻害するための方法であって、細胞を本発明の単離二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインと接触させることを含む方法である。
【０１６０】
本発明の別の態様は、対象におけるＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔ発現腫瘍またはがん細胞の成長または転移を阻害するための方法であって、ＥＧＦＲ−および／またはｃ−Ｍｅｔ発現腫瘍またはがん細胞の成長または転移が阻害されるように、対象に、本発明の単離二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの有効量を投与することを含む方法である。
【０１６１】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、ＥＧＦＲ、ｃ−Ｍｅｔ、ＥＧＦもしくは他のＥＧＦＲリガンドもしくはＨＧＦの異常活性化もしくは産生によって特徴付けられる任意の疾患もしくは障害、または悪性疾患もしくはがんを伴う場合もしくは伴わない場合があるＥＧＦＲもしくはｃ−Ｍｅｔの発現と関係する障害の処置のために使用される場合があり、ここで、ＥＧＦＲ、ｃ−Ｍｅｔ、ＥＧＦもしくは他のＥＧＦＲリガンド、またはＨＧＦの異常活性化および／または産生は、疾患または障害を有するまたはその素因がある対象の細胞または組織において発生している。
【０１６２】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子は、がんおよび良性腫瘍を含む腫瘍の処置のために使用され得る。本発明の二重特異性分子による処置の対象となるがんには、ＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔを過剰発現するがんが含まれる。本発明の二重特異性分子による処置の対象となる例示的ながんには、上皮細胞がん、乳がん、卵巣がん、肺がん、非小細胞肺がん（ＮＳＣＬＣ）、肺腺がん、結腸直腸がん、肛門がん、前立腺がん、腎臓がん、膀胱がん、頭頸部がん、卵巣がん、膵臓がん、皮膚がん、口腔がん、食道がん、膣がん、子宮頸がん、脾臓がん、精巣がん、胃がん、胸腺がん、結腸がん、甲状腺がん、肝臓がん、または散発性もしくは遺伝性乳頭状腎癌（ＰＲＣＣ）が含まれる。
【０１６３】
ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合し、ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を遮断する本発明のＦＮ３ドメインは、がんおよび良性腫瘍を含む腫瘍の処置のためのものであり得る。本発明のｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインによる処置の対象となるがんには、ｃ−Ｍｅｔを過剰発現するがんが含まれる。本発明のＦＮ３ドメインによる処置の対象となる例示的ながんには、上皮細胞がん、乳がん、卵巣がん、肺がん、結腸直腸がん、肛門がん、前立腺がん、腎臓がん、膀胱がん、頭頸部がん、卵巣がん、膵臓がん、皮膚がん、口腔がん、食道がん、膣がん、子宮頸がん、脾臓がん、精巣がん、および胸腺がんが含まれる。
【０１６４】
ＥＧＦＲと特異的に結合し、ＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を遮断する本発明のＦＮ３ドメインは、がんおよび良性腫瘍を含む腫瘍の処置のために使用され得る。本発明のＦＮ３ドメインによる処置の対象となるがんには、ＥＧＦＲまたはバリアントを過剰発現するがんが含まれる。本発明のＦＮ３ドメインによる処置の対象となる例示的ながんには、上皮細胞がん、乳がん、卵巣がん、肺がん、結腸直腸がん、肛門がん、前立腺がん、腎臓がん、膀胱がん、頭頸部がん、卵巣がん、膵臓がん、皮膚がん、口腔がん、食道がん、膣がん、子宮頸がん、脾臓がん、精巣がん、および胸腺がんが含まれる。
【０１６５】
投与／医薬組成物
治療的使用のために、本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、薬学的に許容される担体中に活性成分としてドメインまたは分子の有効量を含有する医薬組成物として調製され得る。「担体」という用語は、活性化合物が一緒に投与される希釈剤、アジュバント、賦形剤、またはビヒクルを指す。そのようなビヒクルは、ラッカセイ油、ダイズ油、鉱物油、ゴマ油、その他などの、石油、動物、植物または合成起源のものを含む水および油などの液体の可能性がある。例えば、０．４％食塩水および０．３％グリシンを使用することができる。これらの溶液は無菌であり、一般的に粒子状物質を有しない。それらは、従来の周知の滅菌技法（例えば濾過）により滅菌され得る。組成物は、ｐＨ調整および緩衝剤、安定化剤、増粘剤、滑沢剤および着色剤などの、生理状態を近似するために必要とされる、薬学的に許容される補助物質を含有し得る。そのような医薬品製剤中の本発明の分子の濃度は、広く、言い換えれば、約０．５重量％未満から通常は約１％以上を経て１５または２０重量％という大きさまで変動することがあり、主として必要とされる用量、液体体積、粘度などに基づき、選択された特定の投与様式に応じて選択される。他のヒトタンパク質、例えば、ヒト血清アルブミンを含めた適切なビヒクルおよび製剤は、例えば、Remington: The Science and Practice of Pharmacy, 21stEdition, Troy, D.B. ed., Lipincott Williams and Wilkins, Philadelphia, PA 2006, Part 5, Pharmaceutical Manufacturing pp 691-1092に記載されている。特に９５８〜９８９頁を参照されたい。
【０１６６】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの治療的使用のための投与様式は、非経口投与、例えば、皮内、筋肉内、腹腔内、静脈内もしくは皮下、肺；経粘膜（口腔、鼻腔内、膣内、直腸）などの、宿主に薬剤を送達する任意の適切な経路で、錠剤、カプセル剤、溶液、粉末、ゲル、粒子の状態の、シリンジ、埋込みデバイス、浸透圧ポンプ、カートリッジ、マイクロポンプ中に入れられた製剤を使用したもの、または当技術分野において周知の、当業者に認識されている他の手段であり得る。部位特異的投与は、例えば、関節内、気管支内、腹内、嚢内、軟骨内、体腔内、腔内、小脳内、脳室内、結腸内、頸管内、胃内、肝臓内、心臓内、骨内、骨盤内、心膜内、腹腔内、胸膜内、前立腺内、肺内、直腸内、腎臓内、網膜内、脊椎内、滑液嚢内、胸腔内、子宮内、血管内、膀胱内、病巣内、膣、直腸、口内、舌下、鼻腔内、または経皮送達により達成され得る。
【０１６７】
したがって、本発明の筋肉内注射用医薬組成物は、無菌緩衝水１ｍｌおよび本発明のＦＮ３ドメイン、約１ｎｇから約１００ｍｇ、例えば約５０ｎｇから約３０ｍｇまたはより好ましくは、約５ｍｇから約２５ｍｇの間を含有するように調製することができよう。同様に、本発明の静脈内注入用医薬組成物は、無菌リンゲル液約２５０ｍｌおよび本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメイン、約１ｍｇから約３０ｍｇ、例えば、約５ｍｇから約２５ｍｇを含有するように調合することができよう。非経口投与可能な組成物を調製するための実際の方法は、周知であり、例えば、"Remington's Pharmaceutical Science", 15th ed., Mack Publishing Company, Easton, PAにより詳細に記載されている。
【０１６８】
本発明の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、保存用に凍結乾燥し、使用前に適切な担体中で復元することができる。この技法は、従来のタンパク質調製物で有効であることが示されており、当技術分野において公知の凍結乾燥および復元技法を採用することができる。
【０１６９】
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、対象に単回投与で投与される場合がある、または投与は、例えば、１日、２日、３日、５日、６日、１週間、２週間、３週間、１ヶ月、５週間、６週間、７週間、２ヶ月または３ヶ月後に繰り返される場合がある。繰り返し投与は、同じ用量または異なる用量であり得る。投与は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０回、またはそれよりも多く繰り返すことができる。
【０１７０】
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、第２の治療剤と組み合わせて、同時に、順次にまたは別々に投与され得る。第２の治療剤は、化学療法剤、抗血管新生剤、または細胞傷害性薬物であり得る。がんを処置するために使用される場合、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、外科手術、放射線療法、化学療法またはその組合せなどの、従来のがん療法と組み合わせて使用され得る。本発明のＦＮ３ドメインと組み合わせて使用することができる例示的な薬剤は、ＨＥＲ２、ＨＥＲ３、ＨＥＲ４、ＶＥＧＦのアンタゴニスト、ならびにＩｒｅｓｓａ（登録商標）（ゲフィチニブ）およびＴａｒｃｅｖａ（エルロチニブ）などのタンパク質チロシンキナーゼ阻害剤である。
【０１７１】
本発明を全般的な言葉で説明してきたが、本発明の実施形態は、特許請求の範囲を限定すると解釈されるべきではない以下の実施例にさらに開示される。
【実施例】
【０１７２】
[実施例１]
Ｔｅｎｃｏｎライブラリーの構築
Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）は、ヒトテネイシンＣ由来の１５個のＦＮ３ドメインの共通配列から設計された免疫グロブリン様足場、フィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインである（Jacobs et al., Protein Engineering, Design, and Selection, 25:107-117, 2012；米国特許出願公開第２０１０／０２１６７０８号明細書）。Ｔｅｎｃｏｎの結晶構造は、７つのベータ鎖を接続する６つの表面露出ループを示す。これらのループ、または各ループ内の選択された残基は、特異的標的に結合する新規な分子を選択するために使用することができるフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインライブラリーを構築するために無作為化することができる。
Ｔｅｎｃｏｎ：
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＥＶＴＥＤＳＬＲＬＳＷＴＡＰＤＡＡＦＤＳＦＬＩＱＹＱＥＳＥＫＶＧＥＡＩＮＬＴＶＰＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＧＶＫＧＧＨＲＳＮＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１）：
【０１７３】
ＴＣＬ１ライブラリーの構築
Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）のＦＧループだけを無作為化するように設計されたライブラリー、ＴＣＬ１を、ｃｉｓ−ディスプレイ系で使用するために構築した（Jacobs et al., Protein Engineering, Design, and Selection, 25:107-117, 2012）。この系において、Ｔａｃプロモーター、Ｔｅｎｃｏｎライブラリーコード配列、ＲｅｐＡコード配列、シスエレメント、およびｏｒｉエレメントについての配列を組み込んでいる一本鎖ＤＮＡを産生させる。ｉｎ  ｖｉｔｒｏ転写／翻訳系において発現すると、それがコードされるＤＮＡとシスで結合したＴｅｎｃｏｎ−ＲｅｐＡ融合タンパク質の複合体が産生される。次に、標的分子に結合する複合体を単離し、下記のようにポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）により増幅させる。
【０１７４】
ｃｉｓ−ディスプレイ法で使用するためのＴＣＬ１ライブラリーの構築を、最終的な直鎖二本鎖ＤＮＡ分子を２つに分けて産生するための逐次ラウンドのＰＣＲによって達成した。５’断片はプロモーターおよびＴｅｎｃｏｎ配列を含有し、一方で３’断片は、ｒｅｐＡ遺伝子ならびにシスおよびｏｒｉエレメントを含有する。構築物全体を産生するために、これらの分割された２つを制限消化によって組み合わせる。ＴｅｎｃｏｎのＦＧループ、ＫＧＧＨＲＳＮ（配列番号８６）だけにランダムアミノ酸を組み込むようにＴＣＬ１ライブラリーを設計した。このライブラリーの構築にＮＮＳコドンを使用し、ＦＧループへの２０種のアミノ酸全ておよび１つの停止コドンが組み込まれる可能性が生じた。多様性をさらに増大させるために、ＴＣＬ１ライブラリーは、それぞれ７から１２残基の異なる無作為化ＦＧループ長を有する、６つの別々のサブライブラリーを含有する。ｔｅｎｃｏｎベースのライブラリーの設計を表２に示す。
【０１７５】
【表２】
2019527540.tif 000004
【０１７６】
ＴＣＬ１ライブラリーを構築するために、逐次ラウンドのＰＣＲを行って、Ｔａｃプロモーターを付属させ、Ｆ：Ｇループに縮重を作り、最終的な組立てのために必要な制限部位を付加した。最初に、プロモーター配列およびＦＧループの５’のＴｅｎｃｏｎ配列を含有するＤＮＡ配列を２ステップのＰＣＲによって作製した。完全Ｔｅｎｃｏｎ遺伝子配列に対応するＤＮＡを、プライマーＰＯＰ２２２０（配列番号２）およびＴＣ５’ｔｏＦＧ（配列番号３）を用いたＰＣＲ用の鋳型として使用した。この反応の結果として生じたＰＣＲ産物を、プライマー１３０ｍｅｒ（配列番号４）およびＴｃ５’ｔｏＦＧを用いた、次のラウンドのＰＣＲ増幅用の鋳型として使用して、Ｔｅｎｃｏｎへの５’配列およびプロモーター配列の付属を完了させた。次に、第１のステップで産生されたＤＮＡ産物を、フォワードプライマーＰＯＰ２２２２（配列番号５）、および縮重ヌクレオチドを含有するリバースプライマーＴＣＦ７（配列番号６）、ＴＣＦ８（配列番号７）、ＴＣＦ９（配列番号８）、ＴＣＦ１０（配列番号９）、ＴＣＦ１１（配列番号１０）、またはＴＣＦ１２（配列番号１１）を用いて増幅させることによって、Ｆ：Ｇループに多様性を導入した。各サブライブラリーについて少なくとも８つの１００μＬ  ＰＣＲ反応を行って、ＰＣＲサイクルを最小化し、ライブラリーの多様性を最大化した。このＰＣＲ産物の少なくとも５μｇをゲル精製し、プライマーＰＯＰ２２２２（配列番号５）およびＰＯＰ２２３４（配列番号１２）を用いたその後のＰＣＲステップに使用し、その結果として、Ｔｅｎｃｏｎ配列の３’末端に６×ＨｉｓタグおよびＮｏｔＩ制限部位を結合させた。ＰＣＲサイクル１５回だけおよび鋳型ＤＮＡ少なくとも５００ｎｇを使用してこのＰＣＲ反応実施した。結果として生じたＰＣＲ産物をゲル精製し、ＮｏｔＩ制限酵素で消化させ、Ｑｉａｇｅｎカラムにより精製した。
【０１７７】
ライブラリーの３’断片は、ＰｓｐＯＭＩ制限部位、ｒｅｐＡ遺伝子のコード領域、ならびにシスおよびｏｒｉエレメントを含むディスプレイ用エレメントを含有する定常ＤＮＡ配列である。このＤＮＡ断片を含有するプラスミド（ｐＣＲ４Ｂｌｕｎｔ）（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を、Ｍ１３フォワードプライマーおよびＭ１３リバースプライマーと共に使用してＰＣＲ反応を行った。結果として生じたＰＣＲ産物をＰｓｐＯＭＩにより一晩消化し、ゲル精製した。ライブラリーＤＮＡの５’部分を、ｒｅｐＡ遺伝子を含有する３’ＤＮＡにライゲートするために、ＮｏｔＩおよびＰｓｐＯＭＩ酵素ならびにＴ４リガーゼの存在下で５’ＤＮＡ、２ｐｍｏｌを等モル量の３’ｒｅｐＡ  ＤＮＡとライゲートした。３７℃で一晩ライゲーション後、ライゲートされたＤＮＡのほんの一部分をゲル泳動してライゲーション効率をチェックした。ライゲートされたライブラリー産物を１２個のＰＣＲ増幅物に分割し、プライマー対ＰＯＰ２２５０（配列番号１３）およびＤｉｄＬｉｇＲｅｖ（配列番号１４）を用いて１２サイクルのＰＣＲ反応を行った。ＴＣＬ１ライブラリーの各サブライブラリーのＤＮＡ収量は、３２〜３４μｇに及んだ。
【０１７８】
ライブラリーの品質を評価するために、プライマーＴｃｏｎ５ｎｅｗ２（配列番号１５）およびＴｃｏｎ６（配列番号１６）を用いてほんの一部分の作業ライブラリーを増幅し、リガーゼ非依存性クローニングにより修飾ｐＥＴベクターにクローニングした。プラスミドＤＮＡをＢＬ２１−ＧＯＬＤ（ＤＥ３）コンピテント細胞（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）中に形質転換し、Ｔ７プロモータープライマーを使用して、９６個のランダムに釣り上げたコロニーを配列決定した。重複した配列は見られなかった。全体として、およそ７０〜８５％のクローンが完全なプロモーターおよびフレームシフト変異なしのＴｅｎｃｏｎコード配列を有した。停止コドンを有するクローンを除く機能的配列率は、５９％と８０％との間であった。
【０１７９】
ＴＣＬ２ライブラリーの構築
ＴｅｎｃｏｎのＢＣおよびＦＧループの両方が無作為化され、各位置でのアミノ酸の分布が厳密に制御されたＴＣＬ２ライブラリーを構築した。表３に、ＴＣＬ２ライブラリーにおける所望のループ位置でのアミノ酸分布を示す。設計されたアミノ酸分布には２つの狙いがあった。第１に、Ｔｅｎｃｏｎ結晶構造の分析に基づき、および／または相同性モデリングから、Ｔｅｎｃｏｎのフォールディングおよび安定性にとって構造的に重要と予測された残基が多くなるようにライブラリーを偏らせた。例えば、位置２９がＴｅｎｃｏｎフォールドの疎水性コア内に埋もれたので、この残基を疎水性アミノ酸のサブセットだけに固定した。設計の第２の層は、抗体の重鎖ＨＣＤＲ３に優先的に見られる残基のアミノ酸分布に近づくようにアミノ酸分布を偏らせて、高親和性結合物質を効率的に産生させることを含んでいた（Birtalan et al., J Mol Biol 377:1518-28, 2008; Olson et al., Protein Sci 16:476-84, 2007）。この目標のために、表３の「設計された分布」は、以下のような分布を指す：アラニン６％、アルギニン６％、アスパラギン３．９％、アスパラギン酸７．５％、グルタミン酸２．５％、グルタミン１．５％、グリシン１５％、ヒスチジン２．３％、イソロイシン２．５％、ロイシン５％、リシン１．５％、フェニルアラニン２．５％、プロリン４％、セリン１０％、トレオニン４．５％、トリプトファン４％、チロシン１７．３％、およびバリン４％。この分布は、メチオニン、システイン、および停止コドンを欠いている。
【０１８０】
【表３】
2019527540.tif 000005
【０１８１】
ＴＣＬ２ライブラリーの５’断片は、プロモーターおよびＴｅｎｃｏｎ（配列番号１）のコード領域を含有し、ライブラリープールとして化学的に合成された（Sloning Biotechnology）。ＤＮＡのこのプールは、少なくとも１×１０１１個の異なるメンバーを含有していた。ＲｅｐＡへのライゲーションのために、断片の末端にＢｓａＩ制限部位を設計に含めた。
【０１８２】
ライブラリーの３’断片は、６×Ｈｉｓタグ、ｒｅｐＡ遺伝子コード領域、およびシスエレメントを含む、ディスプレイ用のエレメントを含有する定常ＤＮＡ配列であった。既存のＤＮＡ鋳型ならびにプライマーＬＳ１００８（配列番号１７）およびＤｉｄＬｉｇＲｅｖ（配列番号１４）を使用してＰＣＲ反応によってＤＮＡを調製した（上）。完全なＴＣＬ２ライブラリーを組み立てるために、ＢｓａＩで消化された５’ＴｅｎｃｏｎライブラリーＤＮＡ、合計１μｇを、同じ酵素を用いた制限消化によって調製された３’断片、３．５μｇにライゲートした。一晩ライゲーション後、ＱｉａｇｅｎカラムによってＤＮＡを精製し、２６０ｎｍでの吸光度を測定することによってＤＮＡを定量した。ライゲートされたライブラリー産物を、プライマー対ＰＯＰ２２５０（配列番号１３）およびＤｉｄＬｉｇＲｅｖ（配列番号１４）を用いた１２サイクルのＰＣＲ反応によって増幅させた。それぞれライゲートされたＤＮＡ産物５０ｎｇを鋳型として含有する合計７２回の反応を行った。ＴＣＬ２作業ライブラリーＤＮＡの総収量は約１００μｇであった。ライブラリーＴＣＬ１について上に記載されたように、ほんの一部分の作業ライブラリーをサブクローニングし、配列決定した。重複した配列は見られなかった。約８０％の配列が完全なプロモーターおよびフレームシフト変異を有しないＴｅｎｃｏｎコード配列を含有した。
【０１８３】
ＴＣＬ１４ライブラリーの構築
上部（ＢＣ、ＤＥ、およびＦＧ）ならびに下部（ＡＢ、ＣＤ、およびＥＦ）ループ、例えば、ＦＮ３ドメインにおける報告された結合表面は、ＦＮ３構造の中心を形成するベータ鎖によって分離されている。ループのみにより形成される表面と異なる形状を有するＦＮ３ドメインの２つの「側面」にある代替表面は、２つの逆平行ベータ鎖であるＣおよびＦベータ鎖、ならびにＣＤおよびＦＧループによってＦＮ３ドメインの片側に形成され、本明細書においてＣ−ＣＤ−Ｆ−ＦＧ表面と呼ばれる。
【０１８４】
図４に示されるように、ＣおよびＦ鎖の選んだ表面露出残基ならびにＣＤおよびＦＧループの部分を無作為化することによって、Ｔｅｎｃｏｎの代替表面を無作為化しているライブラリーを作製した。Ｔｅｎｃｏｎ（配列番号１）と比較したときに以下の置換：Ｅ１１Ｒ、Ｌ１７Ａ、Ｎ４６Ｖ、Ｅ８６Ｉを有するＴｅｎｃｏｎバリアント、Ｔｅｎｃｏｎ２７（配列番号９９）を使用してライブラリーを作製した。このライブラリーを構築するために使用された方法の十分な説明は、米国特許出願第１３／８５２，９３０号明細書に記載されている。
【０１８５】
[実施例２]
ＥＧＦＲと結合し、ＥＧＦの結合を阻害するフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインの選択
ライブラリーのスクリーニング
ｃｉｓ−ディスプレイ法を使用してＴＣＬ１およびＴＣＬ２ライブラリーからＥＧＦＲ結合ドメインを選択した。ＩｇＧ１  Ｆｃ（Ｒ＆Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）と融合したＥＧＦＲの組換えヒト細胞外ドメインを、標準方法を使用してビオチン化し、パニング（配列番号７３の完全長ＥＧＦＲの残基２５〜６４５）のために使用した。ｉｎ  ｖｉｔｒｏ転写および翻訳（ＩＴＴ）のために、ライブラリーＤＮＡ  ２〜６μｇを０．１ｍＭ完全アミノ酸、１×Ｓ３０プレミックス構成成分、およびＳ３０抽出物（Ｐｒｏｍｅｇａ）３０μＬと共に合計体積１００μＬでインキュベートし、３０℃でインキュベートした。１時間後に、ブロッキング溶液（２％ウシ血清アルブミン、１００μｇ／ｍＬニシン精子ＤＮＡ、および１ｍｇ／ｍＬヘパリンを補充したＰＢＳ、ｐＨ７．４）４５０μＬを添加し、反応物を氷上で１５分間インキュベートした。ブロッキング溶液中で組換えヒトＥＧＦ（Ｒ＆Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）をビオチン化組換えＥＧＦＲ−Ｆｃと室温で１時間混合することによって、ＥＧＦＲ−Ｆｃ：ＥＧＦ複合体を、１：１および１０：１のＥＧＦＲ対ＥＧＦのモル比で組み立てた。結合のために、ブロッキングされたＩＴＴ反応物５００μＬをＥＧＦＲ−Ｆｃ：ＥＧＦ複合体１００μＬと混合し、室温で１時間インキュベートし、その後、磁気ニュートラアビジンまたはストレプトアビジンビーズ（Ｓｅｒａｄｙｎｅ）を用いて結合した複合体をプルダウンした。ＰＢＳＴおよびＰＢＳを用いた逐次洗浄によって未結合のライブラリーメンバーを除去した。洗浄後、６５℃で１０分間加熱することによって、結合した複合体からＤＮＡを溶出させ、ＰＣＲにより増幅させ、さらなるラウンドのパニングのためにＲｅｐＡをコードするＤＮＡ断片と制限消化およびライゲーションにより結合させた。各ラウンドの間に標的ＥＧＦＲ−Ｆｃの濃度を２００ｎＭから５０ｎＭに逐次低下させ、洗浄ストリンジェンシーを増大させることによって高親和性結合物質を単離した。ラウンド４および５において、１０倍モル濃度過剰の非ビオチン化ＥＧＦＲ−Ｆｃの存在下、ＰＢＳ中で一晩洗浄することによって未結合および弱結合のＦＮ３ドメインを除去した。
【０１８６】
パニングに続いて、リガーゼ非依存性クローニング部位を含むように修飾されたｐＥＴベクターにサブクローニングされたオリゴＴｃｏｎ５ｎｅｗ２（配列番号１５）およびＴｃｏｎ６（配列番号１６）を使用するＰＣＲによって、選択されたＦＮ３ドメインを増幅させ、標準的な分子生物学技法を使用して大腸菌（E. coli）に可溶性発現させるためにＢＬ２１−ＧＯＬＤ（ＤＥ３）（Ｓｔｒａｔａｇｅｎｅ）細胞に形質転換した。Ｃ末端ポリヒスチジンタグをコードする遺伝子配列を各ＦＮ３ドメインに付加して、精製および検出を可能にした。１ｍＬ容９６ウェルブロック中、１００μｇ／ｍＬカルベニシリンを補充された３７℃の２ＹＴ培地中で培養物を光学密度０．６〜０．８に成長させ、その後ＩＰＴＧを１ｍＭまで添加し、その時点で温度を３０℃に低下させた。約１６時間後に遠心分離により細胞を収集し、−２０℃で凍結させた。ＢｕｇＢｕｓｔｅｒ（登録商標）ＨＴ溶解緩衝液（Ｎｏｖａｇｅｎ  ＥＭＤ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）０．６ｍＬ中で室温で４５分間振盪しながら各ペレットをインキュベートすることによって細胞溶解を果たした。
【０１８７】
細胞上のＥＧＦＲと結合するＦＮ３ドメインの選択
異なるＦＮ３ドメインがより生理学的な状況でＥＧＦＲと結合する能力を評価するために、ＦＮ３ドメインがＡ４３１細胞と結合する能力を測定した。Ａ４３１細胞（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、カタログ＃ＣＲＬ−１５５５）は、細胞１つあたり受容体約２×１０６個でＥＧＦＲを過剰発現する。細胞を不透明黒色９６ウェルプレートに５，０００個／ウェルで蒔き、加湿５％ＣＯ２雰囲気中、３７℃で一晩付着させた。ＦＮ３ドメインを発現する細菌溶解液をＦＡＣＳ染色緩衝液（Ｂｅｃｔｏｎ  Ｄｉｃｋｉｎｓｏｎ）中で１，０００倍希釈し、３つ組のプレートを用いて室温で１時間インキュベートした。溶解液を除去し、細胞を１５０μＬ／ウェルのＦＡＣＳ染色緩衝液で３回洗浄した。ＦＡＣＳ染色緩衝液中で１：１００希釈した５０μＬ／ウェルの抗ペンタＨｉｓ−Ａｌｅｘａ４８８抗体コンジュゲート（Ｑｉａｇｅｎ）と共に細胞を室温で２０分間インキュベートした。細胞を１５０μＬ／ウェルのＦＡＣＳ染色緩衝液で３回洗浄し、その後ウェルにＦＡＣＳ染色緩衝液１００μＬを満たし、Ａｃｕｍｅｎ  ｅＸ３リーダーを使用して４８８ｎｍの蛍光を読み取った。ＦＮ３ドメインを含有する細菌溶解液がＡ４３１細胞と結合する能力について、それらの溶解液をスクリーニングし（ＴＣＬ１およびＴＣＬ２ライブラリーについての１３２０個の粗細菌溶解液）、結合がバックグラウンドシグナルの≧１０倍であった５１６個の陽性クローンを特定した。ＴＣＬ１４ライブラリーからの３００個の溶解液を結合についてスクリーニングし、その結果、ＥＧＦＲに結合する５８個の独特なＦＮ３ドメイン配列が生じた。
【０１８８】
細胞上のＥＧＦＲへのＥＧＦの結合を阻害するＦＮ３ドメインの選択
ＥＧＦＲの結合メカニズムをより十分に特徴付けるために、特定された多様なＦＮ３ドメインクローンがＥＧＦ競合的にＥＧＦＲと結合する能力を、Ａ４３１細胞を使用して測定し、Ａ４３１結合アッセイスクリーニングと平行して行った。Ａ４３１細胞を不透明黒色９６ウェルプレートに５，０００個／ウェルで蒔き、加湿５％ＣＯ２雰囲気中、３７℃で一晩付着させた。３つ組のプレートを用いて、１：１０００希釈した５０μＬ／ウェルの細菌溶解液と共に細胞を室温で１時間インキュベートした。ビオチン化ＥＧＦ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、カタログ＃Ｅ−３４７７）を各ウェルに添加して、終濃度３０ｎｇ／ｍＬとし、室温で１０分間インキュベートした。ＦＡＣＳ染色緩衝液１５０μＬ／ウェルで細胞を３回洗浄した。ＦＡＣＳ染色緩衝液中に１：１００希釈した５０μＬ／ウェルのストレプトアビジン−フィコエリトリンコンジュゲート（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）と共に細胞を室温で２０分間インキュベートした。ＦＡＣＳ染色緩衝液１５０μＬ／ウェルで細胞を３回洗浄し、その後、ウェルにＦＡＣＳ染色緩衝液１００μＬを満たし、Ａｃｕｍｅｎ  ｅＸ３リーダーを使用して６００ｎｍの蛍光を読み取った。
【０１８９】
ＦＮ３ドメインを含有する細菌溶解液を上記のＥＧＦ競合アッセイでスクリーニングした。ＴＣＬ１およびＴＣＬ２ライブラリーからの１３２０個の粗細菌溶解液をスクリーニングし、その結果、ＥＧＦの結合を＞５０％阻害した４５１個の陽性クローンが生じた。
【０１９０】
特定されたＦＮ３ドメイン結合性ＥＧＦＲの発現および精製
Ｈｉｓ  ＭｕｌｔｉＴｒａｐ（商標）ＨＰプレート（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を用いて、透明にした大腸菌（E. coli）溶解液からＨｉｓタグ付きＦＮ３ドメインを精製し、２０ｍＭリン酸ナトリウム、５００ｍＭ塩化ナトリウム、および２５０ｍＭイミダゾールを含有するｐＨ７．４の緩衝液中に溶出させた。ＰＤ  ＭｕｌｔｉＴｒａｐ（商標）Ｇ−２５プレート（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を使用する分析のために、精製された試料をＰＢＳ（ｐＨ７．４）中になるように交換した。
【０１９１】
サイズ排除クロマトグラフィー分析
サイズ排除クロマトグラフィーを使用して、ＥＧＦＲと結合性のＦＮ３ドメインの凝集状態を判定した。移動相がＰＢＳ（ｐＨ７．４）、流速が０．３ｍL／ｍｉｎのＳｕｐｅｒｄｅｘ７５  ５／１５０カラム（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）に各精製ＦＮ３ドメインのアリコート（１０μＬ）を注入した。カラムからの溶出を２８０ｎｍの吸光度によって監視した。ＳＥＣによって高レベルの凝集を示したセンチリン（centyrin）を、さらなる分析から除外した。
【０１９２】
ＥＧＦＲ−Ｆｃに由来する選択されたＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインの解離速度
選んだＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインをスクリーニングして、ＰｒｏｔｅＯｎ  ＸＰＲ−３６装置（Ｂｉｏ−Ｒａｄ）を用いてＥＧＦＲ−Ｆｃへの結合において遅い解離速度（ｋｏｆｆ）を有するドメインを特定し、高親和性結合物質の選択を容易にした。アミンカップリング（ｐＨ５．０）を介して濃度５μｇ／ｍＬのヤギ抗ヒトＦｃ  ＩｇＧ（Ｒ＆Ｄ  ｓｙｓｔｅｍｓ）をチップの６つのリガンドチャネル全てに水平方向に０．００５％  Ｔｗｅｅｎ−２０含有ＰＢＳ中流速３０μＬ／ｍｉｎで直接固定化した。固定化密度は、異なるチャネル間で５％未満の変動を有して平均約１５００応答単位（ＲＵ）であった。ＥＧＦＲ−Ｆｃを抗ヒトＦｃ  ＩｇＧ表面に約６００ＲＵの密度まで垂直リガンド方向で捕捉した。試験した全てのＦＮ３ドメインを濃度１μＭに規準化し、それらの結合性について水平方向で試験した。全部で６つの分析物チャネルをＦＮ３ドメインのために使用して、スクリーニング処理量を最大化した。流速１００μＬ／ｍｉｎで１０分間、解離相を監視した。分析物と固定化ＩｇＧ表面との間の非特異的結合を監視するための基準としてスポット間結合シグナルを使用し、全ての結合反応から差し引いた。処理後の結合データを１：１  Ｌａｎｇｍｕｉｒ単純結合モデルに局所的に適合させて、捕捉されたＥＧＦＲ−Ｆｃへの各ＦＮ３ドメインの結合性についてのｋｏｆｆを抽出した。
【０１９３】
ＥＧＦによって刺激されたＥＧＦＲリン酸化の阻害
ＥＧＦＲ結合性精製ＦＮ３ドメインを、それらが、ＥＧＦによって刺激されるＥＧＦＲのリン酸化を阻害する能力について、Ａ４３１細胞において単一濃度で試験した。ＥＧＦＲホスホ（Ｔｙｒ１１７３）キット（Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を使用してＥＧＦＲのリン酸化を監視した。細胞を透明９６ウェル組織培養処理済みプレート（Ｎｕｎｃ）中の１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ）（Ｇｉｂｃｏ）加ＧｌｕｔａＭＡＸ（商標）含有ＲＰＭＩ培地（Ｇｉｂｃｏ）１００μＬ／ウェル中に２００００個／ウェルで蒔き、加湿５％ＣＯ２雰囲気中、３７℃で一晩付着させた。培養培地を完全に除去し、３７℃の加湿５％ＣＯ２雰囲気中、細胞を１００μＬ／ウェルのＦＢＳ不含培地中で一晩飢餓状態にした。次に、加湿５％ＣＯ２雰囲気中、ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインを濃度２μＭで含有する１００μＬ／ウェルの予温（３７℃）飢餓培地で細胞を３７℃で１時間処理した。対照を飢餓培地のみで処理した。終濃度５０ｎｇ／ｍＬ  ＥＧＦおよび１μＭ  ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインについて、１００ｎｇ／ｍＬ組換えヒトＥＧＦ（Ｒ＆Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、カタログ＃２３６−ＥＧ）を含有する予温（３７℃）飢餓培地を１００μＬ／ウェルで添加し、優しく混合し、３７℃、５％ＣＯ２で１５分間インキュベートすることによって、細胞を刺激した。１セットの対照ウェルを陰性対照として未刺激のまま放置した。培地を完全に除去し、製造業者の説明に従って１００μＬ／ウェルの完全溶解緩衝液（Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を用いて振盪しながら室温で１０分間細胞を溶解させた。チロシン１１７３でリン酸化されたＥＧＦＲを測定するために構成されたアッセイプレート（Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を、提供されたブロッキング溶液を用いて製造業者の説明に従って室温で１．５〜２時間ブロッキングした。次に、プレートを２００μＬ／ウェルの１×トリス洗浄緩衝液（Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）で４回洗浄した。細胞溶解液（３０μＬ／ウェル）のアリコートをアッセイプレートに移し、そのプレートをプレート密封フィルム（ＶＷＲ）で覆い、振盪しながら室温で１時間インキュベートした。アッセイプレートを２００μＬ／ウェルのトリス洗浄緩衝液で４回洗浄し、その後、泡を入れないように注意しながら氷冷検出抗体溶液（Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）２５μＬを各ウェルに添加した。プレートを振盪しながら室温で１時間インキュベートし、続いて２００μＬ／ウェルのトリス洗浄緩衝液で４回洗浄した。１５０μＬ／ウェルの読取り緩衝液（Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）の添加によりシグナルを検出し、ＳＥＣＴＯＲ（登録商標）Ｉｍａｇｅｒ  ６０００装置（Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を用いて、製造業者によってインストールされたアッセイ特異的デフォルト設定を使用して読み取った。ＥＧＦによって刺激される陽性対照シグナルの阻害パーセントを各ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインについて計算した。
【０１９４】
ＴＣＬ１およびＴＣＬ２ライブラリーから同定された２３２個のクローンについて、ＥＧＦによって刺激されるＥＧＦＲのリン酸化の阻害を測定した。これらのクローンのうちの２２個は、濃度１μＭでＥＧＦＲのリン酸化を≧５０％阻害した。発現が不十分であったか、またはサイズ排除クロマトグラフィーにより多量体と判断されたかのいずれかのクローンの除去後、９つのクローンをさらなる生物学的特徴付けのために先に進めた。これらのクローンのＢＣおよびＦＧループ配列を表４に示す。選択された９つのクローンのうちの８つは、共通のＦＧループ配列（ＨＮＶＹＫＤＴＮＭＲＧＬ；配列番号９５）を有し、いくつかのクローンの間にそれらのＢＣループ配列が顕著に類似した区域が見られた。
【０１９５】
【表４】
2019527540.tif 000006
【０１９６】
[実施例３]
ＥＧＦの結合を阻害するＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインの特徴付け
大規模な発現、精製、および内毒素除去
表４に示される９つＦＮ３ドメインをスケールアップして、詳細な特徴付け用により多くの材料を提供した。各ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインバリアントを含有する一晩培養物を使用して、１００μｇ／ｍＬアンピシリンを補充したＴｅｒｒｉｆｉｃブイヨン培地０．８Ｌに、一晩培養物の新鮮培地への８０倍希釈で接種し、振盪しながら３７℃でインキュベートした。６００ｎｍでの光学密度が約１．２〜１．５に達したときに、ＩＰＴＧを終濃度１ｍＭまで添加することによって培養物を誘導し、温度を３０℃に下げた。４時間後、細胞を遠心分離によって収集し、必要になるまで細胞ペレットを−８０℃で保存した。
【０１９７】
細胞溶解のために、解凍したペレットを２５Ｕ／ｍＬ  Ｂｅｎｚｏｎａｓｅ（登録商標）（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）および１ｋＵ／ｍＬ  ｒＬｙｓｏｚｙｍｅ（商標）（Ｎｏｖａｇｅｎ  ＥＭＤ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）を補充した１×ＢｕｇＢｕｓｔｅｒ（登録商標）中にペレット１ｇあたりＢｕｇＢｕｓｔｅｒ（登録商標）５ｍｌの比で再懸濁した。優しく撹拌しながら溶解を室温で１時間進め、続いて５６０００×ｇにおいて４℃で５０分間遠心分離した。上清を収集し、０．２μｍフィルターを通して濾過し、次に、ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ製ＡＫＴＡｅｘｐｌｏｒｅｒ  １００ｓクロマトグラフィーシステムを使用して緩衝液Ａ（５０ｍＭトリスＨＣｌ  ｐＨ７．５、５００ｍＭ  ＮａＣｌ、１０ｍＭイミダゾール）で予備平衡化した５ｍＬ  ＨｉｓＴｒａｐ  ＦＦカラムに負荷した。カラムを２０カラム容積の緩衝液Ａで洗浄し、１６％緩衝液Ｂ（５０ｍＭトリスＨＣｌ  ｐＨ７．５、５００ｍＭ  ＮａＣｌ、２５０ｍＭイミダゾール）でさらに６カラム容積洗浄した。５０％Ｂを用いてＦＮ３ドメインを１０カラム容積溶出させ、続いて６カラム容積かけて５０から１００％Ｂの勾配を加えた。ＦＮ３ドメインタンパク質を含有する画分をプールし、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  １０Ｋ  ＭＷＣＯ濃縮器を使用して濃縮し、濾過し、その後ＰＢＳで予備平衡化したＨｉＬｏａｄ（商標）１６／６０  Ｓｕｐｅｒｄｅｘ（商標）７５カラム（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）に負荷した。サイズ排除カラムから溶出するタンパク質単量体のピークを保持した。
【０１９８】
ＡｃｔｉＣｌｅａｎ  Ｅｔｏｘ樹脂（Ｓｔｅｒｏｇｅｎｅ  Ｂｉｏｓｅｐａｒａｔｉｏｎｓ）を用いたバッチアプローチを使用して内毒素を除去した。内毒素を除去する前に、１Ｎ  ＮａＯＨで樹脂を３７℃で２時間（または４℃で一晩）前処理し、ｐＨ指示紙を用いた測定でｐＨが約７に安定するまでＰＢＳで徹底的に洗浄した。精製されたタンパク質を、０．２μｍフィルターを通して濾過し、その後、Ｅｔｏｘ樹脂１ｍＬにタンパク質１０ｍＬ対樹脂１ｍＬの比で添加した。優しく回転させながら樹脂への内毒素の結合を室温で少なくとも２時間進行させた。５００×ｇで２分間遠心分離することにより樹脂を除去し、タンパク質上清を保持した。ＥｎｄｏＳａｆｅ（登録商標）−ＰＴＳ（商標）カートリッジを使用して内毒素レベルを測定し、ＥｎｄｏＳａｆｅ（登録商標）−ＭＣＳリーダー（Ｃｈａｒｌｅｓ  Ｒｉｖｅｒ）で分析した。第１のＥｔｏｘ処理後に内毒素レベルが５ＥＵ／ｍｇよりも大きかったならば、内毒素レベルが≦５ＥＵ／ｍｇに減少するまで上記手順を繰り返した。内毒素レベルが５ＥＵ／ｍｇよりも大きく、Ｅｔｏｘを用いた２回の連続処理後に安定化した場合、陰イオン交換クロマトグラフィーまたは疎水性相互作用クロマトグラフィー条件をタンパク質のために確立して残りの内毒素を除去した。
【０１９９】
ＥＧＦＲ−Ｆｃに対する選択されたＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインの親和性の決定（ＥＧＦＲ−Ｆｃ親和性）
組換えＥＧＦＲ細胞外ドメインに対する選択されたＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインの結合親和性を、Ｐｒｏｔｅｏｎ装置（ＢｉｏＲａｄ）を使用する表面プラズモン共鳴法によってさらに特徴付けた。アッセイの設定（チップ調製、ＥＧＦＲ−Ｆｃ捕捉）は、解離速度分析について上に記載されたものと同様であった。選択されたＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインを、濃度１μＭの３倍希釈系列で水平方向において試験した。ベースライン安定性を監視するために緩衝液試料も注入した。各ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインの全濃度について解離相を流速１００μＬ／ｍｉｎで３０分間（解離速度スクリーニングからｋｏｆｆが約１０−２ｓ−１のＦＮ３ドメインについて）、または１時間（ｋｏｆｆが約１０−３ｓ−１以下のＦＮ３ドメインについて）監視した。以下の２セットの参照データを応答データから差し引いた：１）ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインと固定化ＩｇＧ表面との間の非特異的相互作用を補正するためのスポット間シグナル；２）捕捉されたＥＧＦＲ−Ｆｃ表面の経時的解離によるベースラインドリフトについて補正するための緩衝液チャネルシグナル。各ＦＮ３ドメインについての全濃度の処理後の結合データを１：１  Ｌａｎｇｍｕｉｒ単純結合モデルに大域的に適合させて、速度論（ｋｏｎ、ｋｏｆｆ）定数および親和性（ＫＤ）定数の推定値を抽出した。表５に、２００ｐＭから９．６ｎＭに変動する親和性を有する、各構築物についての速度論定数を示す。
【０２００】
細胞上のＥＧＦＲに対する選択されたＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインの結合（Ａ４３１細胞結合アッセイ）
Ａ４３１細胞を不透明黒色９６ウェルプレートに５，０００個／ウェルで蒔き、加湿５％ＣＯ２雰囲気中、３７℃で一晩付着させた。３つ組のプレートを用いて、ＥＧＦＲ結合性精製ＦＮ３ドメイン（１．５ｎＭから３０μＭ）を細胞（５０ｕＬ中）に室温で添加し１時間置いた。上清を除去し、細胞を１５０μＬ／ウェルのＦＡＣＳ染色緩衝液で３回洗浄した。ＦＡＣＳ染色緩衝液中に１：１００希釈した５０μＬ／ウェルの抗ペンタＨｉｓ−Ａｌｅｘａ４８８抗体コンジュゲート（Ｑｉａｇｅｎ）と共に細胞を室温で２０分間インキュベートした。１５０μＬ／ウェルのＦＡＣＳ染色緩衝液で細胞を３回洗浄し、その後ウェルにＦＡＣＳ染色緩衝液１００μＬを満たし、Ａｃｕｍｅｎ  ｅＸ３リーダーを使用して４８８ｎｍの蛍光を読み取った。データをＦＮ３ドメインのモル濃度の対数に対して生の蛍光シグナルとしてプロットし、ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ４（ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ）を使用して多様な傾きのシグモイド用量反応曲線に適合させて、ＥＣ５０値を計算した。表５に、各構築物について２．２から＞２０μＭに及ぶＥＣ５０を報告する。
【０２０１】
選択されたＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインを使用する細胞上のＥＧＦＲに対するＥＧＦの結合性の阻害（Ａ４３１細胞ＥＧＦ競合アッセイ）
Ａ４３１細胞を不透明黒色９６ウェルプレートに５，０００個／ウェルで蒔き、加湿５％ＣＯ２雰囲気中、３７℃で一晩付着させた。３つ組のプレートを用いて、ＥＧＦＲ結合性精製ＦＮ３ドメイン（１．５ｎＭから３０μＭ）を細胞（５０ｕＬ／ウェル）に室温で添加し１時間置いた。ビオチン化ＥＧＦ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ、カタログ＃：Ｅ−３４７７）を各ウェルに添加して終濃度３０ｎｇ／ｍＬとし、室温で１０分間インキュベートした。細胞を１５０μＬ／ウェルのＦＡＣＳ染色緩衝液で３回洗浄した。ＦＡＣＳ染色緩衝液中に１：１００希釈した５０μＬ／ウェルのストレプトアビジン−フィコエリトリンコンジュゲート（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）と共に細胞を室温で２０分間インキュベートした。１５０μＬ／ウェルのＦＡＣＳ染色緩衝液で細胞を３回洗浄し、その後ウェルにＦＡＣＳ染色緩衝液１００μＬを満たし、Ａｃｕｍｅｎ  ｅＸ３リーダーを使用して６００ｎｍの蛍光を読み取った。データをＦＮ３ドメインのモル濃度の対数に対して生の蛍光シグナルとしてプロットし、ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ４（ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ）を使用して多様な傾きのシグモイド用量反応曲線に適合させて、ＩＣ５０値を計算した。表５に、１．８から１２１ｎＭに及ぶＩＣ５０値を報告する。
【０２０２】
ＥＧＦによって刺激されるＥＧＦＲリン酸化の阻害（ホスホ−ＥＧＲＦアッセイ）
阻害についてのＩＣ５０値を測定することによって、ＥＧＦによって刺激されるＥＧＦＲリン酸化を有意に阻害した、選んだＦＮ３ドメインをより完全に評価した。上の「ＥＧＦによって刺激されるＥＧＦＲリン酸化の阻害」に記載されたように、様々なＦＮ３ドメイン濃度（０．５ｎＭから１０μＭ）でＥＧＦによって刺激されるＥＧＦＲリン酸化の阻害を評価した。データをＦＮ３ドメインのモル濃度の対数に対して電気化学発光シグナルとしてプロットし、ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ４（ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ）を使用して多様な傾きのシグモイド用量反応にデータを適合させることによって、ＩＣ５０値を決定した。表５に、１８ｎＭから＞２．５μＭに及ぶＩＣ５０値を報告する。
【０２０３】
ヒト腫瘍細胞成長の阻害（ＮＣＩ−Ｈ２９２成長およびＮＣＩ−Ｈ３２２成長アッセイ）
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインに曝露した後、ＥＧＦＲ過剰発現ヒト腫瘍細胞株、ＮＣＩ−Ｈ２９２およびＮＣＩ−Ｈ３２２（それぞれ、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、カタログ＃ＣＲＬ−１８４８およびＣＲＬ−５８０６）の生存率を測定することによってＥＧＦＲ依存性細胞成長の阻害を評価した。細胞を５００個／ウェル（ＮＣＩ−Ｈ２９２）または１０００個／ウェル（ＮＣＩ−Ｈ３２２）で不透明白色９６ウェル組織培養処理済みプレート（Ｎｕｎｃ）中の、１０％熱不活性化ウシ胎児血清（Ｇｉｂｃｏ）および１％ペニシリン／ストレプトマイシン（Ｇｉｂｃｏ）を補充した１００μＬ／ウェルのＧｌｕｔａＭＡＸ（商標）および１０ｍＭ  ＨＥＰＥＳ含有ＲＰＭＩ培地（Ｇｉｂｃｏ）中に蒔き、加湿５％ＣＯ２雰囲気中、３７℃で一晩付着させた。一連の濃度のＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインを含有する５μＬ／ウェルのリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）の添加によって細胞を処理した。対照を５μＬ／ウェルのＰＢＳのみまたはＰＢＳ中の２５ｍＭエチレンジアミン四酢酸で処理した。細胞を３７℃、５％ＣＯ２で１２０時間インキュベートした。７５μＬ／ウェルのＣｅｌｌＴｉｔｅｒ−Ｇｌｏ（登録商標）試薬（Ｐｒｏｍｅｇａ）の添加に続く、プレート振盪機を用いた２分間の混合、および室温、暗条件でのさらに１０分間のインキュベーションによって生存細胞を検出した。発光モードに設定したＳｐｅｃｔｒａＭａｘ  Ｍ５プレートリーダー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）を用いて、読取り時間０．５秒／ウェルで培地のみのブランクに対してプレートを読み取った。ＦＮ３ドメインのモル濃度の対数に対してＰＢＳ処理後の細胞成長のパーセンテージとしてデータをプロットした。ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ４（ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ）を使用してデータを多様な傾きのシグモイド用量反応についての式に適合させることによって、ＩＣ５０値を決定した。表５に、それぞれＮＣＩ−Ｈ２９２細胞およびＮＣＩ−Ｈ３２２細胞を使用して、５．９ｎＭから１．１５μＭおよび９．２ｎＭから＞３．１μＭに及ぶＩＣ５０値を示す。
【０２０４】
表５に、各アッセイについてＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインの生物学的特性の概要を示す。
【０２０５】
【表５】
2019527540.tif 000007
【０２０６】
[実施例４]
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインの操作
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインのサブセットを操作して、各分子のコンフォメーション安定性を増大させた。ＤＮＡ合成により変異Ｌ１７Ａ、Ｎ４６Ｖ、およびＥ８６Ｉ（米国特許出願公開第２０１１／０２７４６２３号明細書に記載）をクローンＰ５４ＡＲ４−８３、Ｐ５４ＣＲ４−３１、およびＰ５４ＡＲ４−３７に組み込んだ。上記のように、新しい変異体Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２、Ｐ５４ＣＲ４３１−ｖ２、およびＰ５４ＡＲ４−３７ｖ２を発現および精製した。各変異体の安定性を対応する親分子の安定性と比較するために、ＰＢＳを用いた示差走査熱量測定を使用して、各変異体の安定性を評価した。表６に、Ｔｍの平均増加が１８．５℃で各クローンが顕著に安定化されたことを示す。
【０２０７】
【表６】
2019527540.tif 000008
【０２０８】
[実施例５]
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインのシステイン操作および化学的コンジュゲーション
基本Ｔｅｎｃｏｎ分子およびシステイン残基を有しないそのバリアントからＦＮ３ドメインのシステイン変異体を作る。小分子薬物、蛍光タグ、ポリエチレングリコール、または任意の数の他の化学実体の化学的コンジュゲーションのための部位として役立てるために、基本Ｔｅｎｃｏｎ配列（配列番号１）または他のＦＮ３ドメインに独特なシステイン残基を組み込むために、これらの変異が、当技術分野において公知の標準的な分子生物学的技法を使用して作られる場合がある。選択されるべき変異部位は、ある特定の基準を満たすべきである。例えば、遊離システインを含有するように変異されたＴｅｎｃｏｎ分子は、（ｉ）大腸菌（E. coli）において高度に発現され、（ｉｉ）高レベルの溶解性および熱安定性を維持し、（ｉｉｉ）コンジュゲーションされたときに標的抗原への結合性を維持するべきである。Ｔｅｎｃｏｎ足場はわずかアミノ酸約９０〜９５個であるので、単一システインバリアントは、化学的コンジュゲーションのための理想的な位置（複数可）を厳密に決定するために足場の位置毎に容易に構築することができる。
【０２０９】
ＥＧＦＲと結合する、Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２変異体（配列番号２７）の位置１〜９５（またはＮ末端メチオニンが存在する場合は２〜９６）からの各個別のアミノ酸残基をシステインに変異させ、最良の化学的コンジュゲーション部位を評価した。
【０２１０】
構築、発現および精製
Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２の各個別のシステインバリアントのアミノ酸配列を、大腸菌（E. coli）の発現に好ましいコドンを使用して、タンパク質をコードする核酸配列に逆翻訳し、合成遺伝子を産生させた（ＤＮＡ  ２．０）。これらの遺伝子を、Ｔ５プロモーター配列によって駆動される発現のためにｐＪｅｘｐｒｅｓｓ４０１ベクター（ＤＮＡ  ２．０）中にクローニングし、大腸菌（E. coli）株ＢＬ２１（Ａｇｉｌｅｎｔ）中で形質転換した。Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２「ｃｙｓ  ｓｃａｎ」ライブラリーを、９６ウェルプレートに配列したグリセロール原液として提供し、それぞれの発現および精製は、実施例２に記載される同じ手順に従った。
【０２１１】
化学的コンジュゲーション
Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２「ｃｙｓ  ｓｃａｎ」ライブラリーについて、コンジュゲーションを精製プロセスに組み込んだ。溶解液をウェルに添加し、１００×ｇで５分間遠心分離することによって、透明溶解液中のシステインバリアントを、Ｈｉｓ−ｔｒａｐ  ＨＰプレート（カタログ＃２８−４００８−２９、ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を使用する９６ウェル形式でＮｉ−ＮＴＡ樹脂に結合させた。樹脂を緩衝液Ａで３回洗浄し、次にＮ−エチルマレイミド（ＮＥＭ）を１．５ｍＭ溶液５００μＬとして添加した。ローティッセリー振盪機を用いて室温で１時間インキュベーション後、遠心分離および緩衝液Ａを用いた３回の洗浄により過剰のＮＥＭを除去した。コンジュゲートされたシステインバリアントを２×１５０μＬの緩衝液Ｂで溶出させ、Ｕｌｔｒａｃｅｌ−１０メンブランを備えるＭｕｌｔｉＳｃｒｅｅｎフィルタープレート（カタログ＃ＭＡＵＦ１０１０、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ）または９６ウェルＰＤ  ＭｕｌｔｉＴｒａｐプレート（カタログ＃２８−９１８０−０６、ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を用いてＰＢＳに交換した。質量分析（表７）によってコンジュゲートを特徴付けた。発現が不十分（培養液５ｍＬから得られたタンパク質が０．１ｍｇ未満もしくは質量分析によりタンパク質が不検出）またはＮＥＭと不十分にコンジュゲートされている（質量分析により決定されたとき、８０％未満がコンジュゲートされている）システインバリアントをさらなる分析から除外した。これにより、不十分な発現のせいでＬ１Ｃ、Ｗ２１Ｃ、Ｑ３６Ｃ、Ｅ３７Ｃ、Ａ４４Ｃ、Ｄ５７Ｃ、Ｌ６１Ｃ、Ｙ６７Ｃ、およびＦ９２Ｃが、低コンジュゲーション効率のせいで、Ａ１７Ｃ、Ｌ１９Ｃ、Ｉ３３Ｃ、Ｙ３５Ｃ、Ｙ５６Ｃ、Ｌ５８Ｃ、Ｔ６５Ｃ、Ｖ６９Ｃ、Ｉ７１Ｃ、およびＴ９４Ｃが除去された。
【０２１２】
【表７−１】
2019527540.tif 000009
【表７−２】
2019527540.tif 000010
【表７−３】
2019527540.tif 000011
【０２１３】
分析用サイズ排除クロマトグラフィー
Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２の各ＮＥＭコンジュゲート型システインバリアントについてのサイズ排除クロマトグラフィーを実施例２に記載されるように実施した。表８に結果をまとめる。Ａｂｓ２８０のシグナルを積分し、単量体領域（５．５〜６分）におけるピークをオリゴマー領域（４〜５．３分）におけるピークと比較することによって、各タンパク質について単量体のパーセントを決定した。
【０２１４】
【表８−１】
2019527540.tif 000012
【表８−２】
2019527540.tif 000013
【表８−３】
2019527540.tif 000014
【０２１５】
ＥＧＦＲ結合性アッセイ
Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２のＮＥＭコンジュゲート型システインバリアントのＥＧＦＲに対する相対結合親和性を、実施例２に記載するように評価した。表９に、Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２親タンパク質に対する各システインバリアントのＥＧＦＲ結合親和性の比を示すデータをまとめる。ＥＬＩＳＡアッセイによって決定したときにＥＧＦＲに対する結合性が低下したシステインコンジュゲート（１０ｎＭタンパク質を用いて処理したときにＰ５４ＡＲ４−８３ｖ２親で観察されたシグナルの＜６５％）：Ｐ２Ｃ、Ａ３Ｃ、Ｐ４Ｃ、Ｋ５Ｃ、Ｌ７Ｃ、Ｄ２３Ｃ、Ｗ２５Ｃ、Ｆ２７Ｃ、Ｙ２８Ｃ、Ｆ３１Ｃ、Ｓ５５Ｃ、Ｇ７３Ｃ、Ｈ７５Ｃ、Ｖ７７Ｃ、Ｙ７８Ｃ、Ｔ８１Ｃ、Ｎ８２Ｃ、Ｍ８３Ｃ、およびＧ８５Ｃをさらなる分析から除外した。
【０２１６】
【表９−１】
2019527540.tif 000015
【表９−２】
2019527540.tif 000016
【０２１７】
熱安定性
システイン−ＮＥＭコンジュゲートの熱安定性を示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により評価した。試験されたコンジュゲートは、高レベルで発現する、効率的にコンジュゲートする、およびＥＧＦＲ結合性を保持すると判定されたコンジュゲートだけであった。追加的に、ＢＣおよびＦＧループ内のシステインバリアントを除外した。ＶＰ−ＤＳＣ装置（ＭｉｃｒｏＣａｌ）を用いてバリアントのアリコート４００μＬを２５℃から１００℃に１℃／分の走査速度で加熱することによって安定性のデータを生成させた。熱フォールディング／アンフォールディングの可逆性を評価するために、試料に関して第２の同一の走査を完了した。融解温度を計算するために、データを２状態アンフォールディングモデルに適合させた（表１０）。融解温度が低下した（≦６３℃、もしくはＰ５４ＡＲ４−８３ｖ２親よりも＞８℃下回る）または不可逆的なアンフォールディングを示したＣｙｓバリアント：Ｖ９Ｃ、Ｖ１２Ｃ、Ｔ１３Ｃ、Ｒ１８Ｃ、Ｅ２９Ｃ、Ｅ３９Ｃ、Ｇ４２Ｃ、Ｖ４９Ｃ、Ｐ５０Ｃ、Ｇ５１Ｃ、Ｐ６３Ｃをさらなる分析から除外した。
【０２１８】
【表１０−１】
2019527540.tif 000017
【表１０−２】
2019527540.tif 000018
【０２１９】
細胞傷害性アッセイ
ＮＥＭコンジュゲーションについて記載された方法論を使用して、酵素切断可能なＶａｌ−Ｃｉｔリンカーまたは切断不可能なＰＥＧ４リンカーを介してＰ５４ＡＲ４−８３ｖ２システインバリアントを細胞傷害性チューブリン阻害剤モノメチルアウリスタチンＦ（ＭＭＡＦ）にコンジュゲートさせた（ＶＣ−ＭＭＡＦ；図２参照）。以前のステップでの除外後に残った３２個のバリアントを、Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２親（配列番号２１７および２５５）ならびに陰性対照としてのＴｅｎｃｏｎ（配列番号２６５）と共にコンジュゲートさせた。
【０２２０】
システインバリアント−細胞毒コンジュゲートへの曝露後にＥＧＦＲ過剰発現ヒト腫瘍細胞株Ｈ１５７３の生存率を測定することによって細胞殺滅を評価した。細胞を黒色ウェルの透明底組織培養処理済みプレート（Ｆａｌｃｏｎ  ３５３２１９）の５％ウシ胎児血清（Ｇｉｂｃｏ）を有する１００μＬ／ウェルのフェノールレッド不含ＲＰＭＩ培地（Ｇｉｂｃｏ  １１８３５−０３０）中に７０００個／ウェルで蒔いた。細胞を加湿５％ＣＯ２雰囲気中、３７℃で一晩付着させた。培地を９６ウェルプレートから吸引し、新鮮培地５０ｕＬおよび新鮮培地中で調合した２×阻害剤５０ｕＬを用いて細胞を処理した。７０時間目にＣｅｌｌ  ＴｉｔｅｒＧｌｏ（Ｐｒｏｍｅｇａ）を用いた終点アッセイにより細胞生存率を決定した。ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ５（ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ）を使用してデータを多様な傾きのシグモイド用量反応についての式に適合させることによって、ＩＣ５０値を決定した。表１１に、ＣｅｌｌＴｉｔｅｒ  Ｇｌｏのデータの分析から得られたＩＣ５０値を報告する。８３ｖ２−ｃｙｓ／ｖｃＭＭＡＦコンジュゲートの２回の繰り返しの平均ＩＣ５０は０．７ｎＭであった。試験された３２個のコンジュゲートのうちの４つ：Ｌ３２Ｃ、Ｔ６８Ｃ、Ｙ７２Ｃ、およびＶ７４Ｃは、親（１．４ｎＭよりも大きい）のＩＣ５０値の２倍よりも大きいＩＣ５０値を有したので、廃棄した。追加的に、３つのコンジュゲート：Ｎ６Ｃ、Ｅ５３Ｃ、およびＴ９３Ｃが親の２倍を超える効力のＩＣ５０値を与え、薬物コンジュゲートに形作るために特に適切であり得る。
【０２２１】
【表１１】
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【０２２２】
最終的なシステインバリアント
試験された９６個の位置のうちシステインバリアントの２８個が、大腸菌（E. coli）における高発現レベルの保持、チオール−マレイミド化学反応による効率的なコンジュゲーション、標的抗原ＥＧＦＲへの結合性の保持、熱安定性および可逆的アンフォールディング特性の保持、ならびにシステインバリアントが細胞傷害性薬物とコンジュゲートされたときの高ＥＧＦＲ発現細胞の殺滅の保持という基準に適合することが見出された。これらの位置は、Ｎ６Ｃ（配列番号２１０および２４８）、Ｖ８Ｃ（配列番号１８９および２２７）、Ｓ１０Ｃ（配列番号１９０および２２８）、Ｅ１１Ｃ（配列番号１９１および２２９）、Ｅ１４Ｃ（配列番号１９２および２３０）、Ｄ１５Ｃ（配列番号１９３および２３１）、Ｓ１６Ｃ（配列番号１９４および２３２）、Ｓ２０Ｃ（配列番号１９５および２３３）、Ｓ３０Ｃ（配列番号１９６および２３４）、Ｑ３４Ｃ（配列番号１９７および２３５）、Ｓ３８Ｃ（配列番号１９８および２３６）、Ｋ４０Ｃ（配列番号１９９および２３７）、Ｖ４１Ｃ（配列番号２００および２３８）、Ｉ４５Ｃ（配列番号２０１および２３９）、Ｌ４７Ｃ（配列番号２０２および２４０）、Ｔ４８Ｃ（配列番号２０３および２４１）、Ｅ５３Ｃ（配列番号２０４および２４２）、Ｒ５４Ｃ（配列番号２０５および２４３）、Ｔ５９Ｃ（配列番号２０６および２４４）、Ｇ６０Ｃ（配列番号２０７および２４５）、Ｋ６２Ｃ（配列番号２０８および２４６）、Ｇ６４Ｃ（配列番号２０９および２４７）、Ｔ６８Ｃ（配列番号２１０および２４８）、Ｓ７０Ｃ（配列番号２１１および２４９）、Ｌ８８Ｃ（配列番号２１２および２５０）、Ｓ８９Ｃ（配列番号２１３および２５１）、Ａ９０Ｃ（配列番号２１４および２５２）、Ｉ９１Ｃ（配列番号２１５および２５３）、およびＴ９３Ｃ（配列番号２１６および２５４）である。８３ｖ２タンパク質の構造内のこれらの２８個の位置の所在を図３に示す。
【０２２３】
[実施例６]
ｃ−Ｍｅｔと結合し、ＨＧＦの結合を阻害するフィブロネクチンＩＩＩ型（ＦＮ３）ドメインの選択
ヒトｃ−Ｍｅｔを用いたパニング
ビオチン化−ヒトｃ−Ｍｅｔ細胞外ドメイン（ｂｔ−ｃ−Ｍｅｔ）に対してＴＣＬ１４ライブラリーをスクリーニングして、ｃ−Ｍｅｔと特異的に結合する能力があるＦＮ３ドメインを特定した。選択のために、大腸菌（E. Coli）Ｓ３０  Ｌｉｎｅａｒ  Ｅｘｔｒａｃｔ（Ｐｒｏｍｅｇａ、Ｍａｄｉｓｏｎ、ＷＩ）を用いてＴＣＬ１４ライブラリー３μｇをｉｎ  ｖｉｔｒｏで転写および翻訳（ＩＶＴＴ）し、発現したライブラリーをＣｉｓ  Ｂｌｏｃｋ（２％ＢＳＡ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）、１００μｇ／ｍｌニシン精子ＤＮＡ（Ｐｒｏｍｅｇａ）、１ｍｇ／ｍＬヘパリン（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ））でブロッキングした。選択のために、ｂｔ−ｃ−Ｍｅｔを濃度４００ｎＭ（ラウンド１）、２００ｎＭ（ラウンド２および３）ならびに１００ｎＭ（ラウンド４および５）で添加した。結合したライブラリーメンバーを、ニュートラアビジン磁気ビーズ（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ、Ｒｏｃｋｆｏｒｄ、ＩＬ）（ラウンド１、３、および５）またはストレプトアビジン磁気ビーズ（Ｐｒｏｍｅｇａ）（ラウンド２および４）を使用して回収し、ビーズをＰＢＳ−Ｔ、５００ｕＬで５〜１４回、続いてＰＢＳ、５００μＬで２回洗浄することによって未結合のライブラリーメンバーを除去した。
【０２２４】
追加的な選択ラウンドを行って、改善された親和性を有するＦＮ３ドメイン分子を特定した。簡潔には、ラウンド５からの出力を上記のように調製し、以下の変更を加えて追加的な反復ラウンドの選択に供した：ｂｔ−ｃ−Ｍｅｔと一緒のインキュベーションを１時間から１５分間に減らし、ビーズの捕捉を２０分間から１５分間に減らし、ｂｔ−ｃ−Ｍｅｔを２５ｎＭ（ラウンド６および７）または２．５ｎＭ（ラウンド８および９）に減らし、追加的な１時間洗浄を、過剰な非ビオチン化ｃ−Ｍｅｔの存在下で行った。これらの変更の目標は、潜在的により速い結合速度およびより遅い解離速度を有する結合物質について同時に選択して、実質的により低いＫＤを得ることであった。
【０２２５】
ＴＣＯＮ６（配列番号３０）およびＴＣＯＮ５  Ｅ８６Ｉｓｈｏｒｔ（配列番号３１）プライマーを使用して、ラウンド５、７および９の出力を、リガーゼ非依存性クローニング部位含有修飾ｐＥＴ１５ベクター（ｐＥＴ１５−ＬＩＣ）（ＥＭＤ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｇｉｂｂｓｔｏｗｎ、ＮＪ）にＰＣＲクローニングし、形質転換およびＩＰＴＧ誘導（終濃度１ｍＭ、３０℃で１６時間）後に標準プロトコールを使用してタンパク質をＣ末端Ｈｉｓ６タグ付きタンパク質として発現させた。細胞を遠心分離により回収し、続いて０．２ｍｇ／ｍＬニワトリ卵白リゾチーム（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を補充したＢｕｇｂｕｓｔｅｒ  ＨＴ（ＥＭＤ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）で溶解させた。細菌溶解液を遠心分離により透明にし、上清を新しい９６ウェル深型プレートに移した。
【０２２６】
ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を阻害するＦＮ３ドメインのスクリーニング
大腸菌（E. coli）溶解液中に存在するＦＮ３ドメインを、それらが、精製ｃ−Ｍｅｔ細胞外ドメインに対するＨＧＦの結合を阻害する能力について、生化学形式でスクリーニングした。組換えヒトｃ−Ｍｅｔ  Ｆｃキメラ（ＰＢＳ中に０．５μｇ／ｍＬ、１００μＬ／ウェル）を９６ウェル白色Ｍａｘｉｓｏｒｐプレート（Ｎｕｎｃ）上にコーティングし、４℃で一晩インキュベートした。Ｂｉｏｔｅｋプレート洗浄機を用いて０．０５％Ｔｗｅｅｎ  ２０を有する３００μｌ／ウェルのトリス緩衝食塩水（ＴＢＳ−Ｔ、Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）でプレートを２回洗浄した。ＳｔａｒｔｉｎｇＢｌｏｃｋ  Ｔ２０（２００μＬ／ウェル、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ、Ｒｏｃｋｌａｎｄ、ＩＬ）を用いてアッセイプレートを振盪しながら室温（ＲＴ）で１時間ブロッキングし、ＴＢＳ−Ｔ  ３００μｌで再度２回洗浄した。Ｈａｍｉｌｔｏｎ  ＳＴＡＲｐｌｕｓロボットシステムを使用して、ＦＮ３ドメイン溶解液をＳｔａｒｔｉｎｇＢｌｏｃｋ  Ｔ２０中に希釈した（１：１０から１：１０００００）。振盪しながらアッセイプレート上で溶解液（５０μＬ／ウェル）を室温で１時間インキュベートした。プレートを洗浄せずに、振盪しながらプレートにｂｔ−ＨＧＦ（ＳｔａｒｔｉｎｇＢｌｏｃｋ  Ｔ２０中に１μｇ／ｍＬ、５０μＬ／ウェル、ビオチン化）を室温で添加し３０分間置いた。Ｔｅｎｃｏｎ２７溶解液を中に含む対照ウェルにＳｔａｒｔｉｎｇ  Ｂｌｏｃｋ  Ｔ２０または希釈ｂｔ−ＨＧＦのいずれかを入れた。次に、プレートを３００μｌ／ウェルのＴＢＳ−Ｔで４回洗浄し、１００μｌ／ウェルのストレプトアビジン−ＨＲＰ（ＴＢＳ−Ｔ中に１：２０００、Ｊａｃｋｓｏｎ  Ｉｍｍｕｎｏｒｅｓｅａｒｃｈ、Ｗｅｓｔ  Ｇｒｏｖｅ、ＰＡ）と共に振盪しながら室温で３０〜４０分間インキュベートした。再度、プレートをＴＢＳ−Ｔで４回洗浄した。シグナルを発生させるために、製造業者の説明書に従って調製されたＰＯＤ化学発光基質（５０μＬ／ウェル、Ｒｏｃｈｅ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ、Ｉｎｄｉａｎａｐｏｌｉｓ、ＩＮ）をプレートに添加し、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｍ５を用いてＳｏｆｔＭａｘ  Ｐｒｏを使用して約３分以内に発光を読み取った。次の計算式を使用して阻害パーセントを決定した：１００−｛（ＲＬＵ試料−平均ＲＬＵｂｔ−ＨＧＦなしの対照）／（平均ＲＬＵｂｔ−ＨＧＦ対照−平均ＲＬＵｂｔ−ＨＧＦなしの対照×１００｝。５０％以上の阻害パーセントの値をヒットと考えた。
【０２２７】
ＦＮ３ドメインのハイスループット発現および精製
透明化した大腸菌（E. coli）溶解液からＨｉｓ  ＭｕｌｔｉＴｒａｐ（商標）ＨＰプレート（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を用いてＨｉｓタグ付きＦＮ３ドメインを精製し、２０ｍＭリン酸ナトリウム、５００ｍＭ塩化ナトリウム、および２５０ｍＭイミダゾール、ｐＨ７．４を含有する緩衝液中に溶出させた。ＰＤ  ＭｕｌｔｉＴｒａｐ（商標）Ｇ−２５プレート（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を使用して分析用に精製試料をＰＢＳ、ｐＨ７．４に交換した。
【０２２８】
ｃ−ＭｅｔへのＨＧＦの結合を阻害するＩＣ５０の決定
選んだＦＮ３ドメインをＨＧＦ競合アッセイでさらに特徴付けた。上記アッセイを利用して精製ＦＮ３ドメインについての用量反応曲線を作製した（出発濃度５μＭ）。阻害パーセントの値を計算した。データをＦＮ３ドメインのモル濃度の対数に対して阻害％としてプロットし、ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ４を使用してデータを多様な傾きのシグモイド用量反応に適合させることによって、ＩＣ５０値を決定した。
【０２２９】
ラウンド５から、１：１０希釈で０．５から１５００ｎＭに及ぶＩＣ５０値で活性を示す３５個の独特な配列を特定した。ラウンド７は、１：１００希釈および０．１６から２．９ｎＭに及ぶＩＣ５０値で活性を有する３９個の独特な配列をもたらした。ラウンド９から６６個の独特な配列を特定し、ここで、ヒットを１：１０００希釈で活性であることと定義した。０．２ｎＭという低いＩＣ５０値がラウンド９で観察された（表１３）。
【０２３０】
[実施例７]
ｃ−Ｍｅｔと結合し、ＨＧＦの結合を阻害するＦＮ３ドメインの特徴付け
ＦＮ３ドメインを発現させ、上の実施例２に記載されたように精製した。上の実施例１および２にそれぞれ記載されたように、サイズ排除クロマトグラフィーおよび動態解析を行った。表１２に各ドメインについてのＣ鎖、ＣＤループ、Ｆ鎖、およびＦＧループの配列、ならびにアミノ酸配列全体についての配列番号を示す。
【０２３１】
【表１２】
2019527540.tif 000020
【０２３２】
細胞上のｃ−Ｍｅｔに対する選択されたｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの結合
ＮＣＩ−Ｈ４４１細胞（カタログ＃ＨＴＢ−１７４、Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、Ｍａｎａｓｓａｓ、ＶＡ）をポリ−Ｄ−リシンコーティング黒色透明底９６ウェルプレート（ＢＤ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ、ＣＡ）に２００００個／ウェルで蒔き、３７℃、５％ＣＯ２で一晩付着させた。２つ組のプレートで精製ＦＮ３ドメイン（５０μＬ／ウェル；０〜１０００ｎＭ）を細胞に４℃で添加し１時間置いた。上清を除去し、細胞をＦＡＣＳ染色緩衝液（１５０μＬ／ウェル、ＢＤ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ、カタログ＃５５４６５７）で３回洗浄した。細胞をビオチン化抗ＨＩＳ抗体（ＦＡＣＳ染色緩衝液中に１：１６０希釈、５０μＬ／ウェル、Ｒ＆Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、カタログ＃ＢＡＭ０５０）と共に４℃で３０分間インキュベートした。細胞をＦＡＣＳ染色緩衝液（１５０μＬ／ウェル）で３回洗浄し、その後ウェルを抗マウスＩｇＧ１−Ａｌｅｘａ４８８コンジュゲート型抗体（ＦＡＣＳ染色緩衝液中に１：８０希釈、５０μＬ／ウェル、Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、カタログ＃Ａ２１１２１）と共に４℃で３０分間インキュベートした。細胞をＦＡＣＳ染色緩衝液（１５０μＬ／ウェル）で３回洗浄し、ＦＡＣＳ染色緩衝液（５０μＬ／ウェル）中に放置した。Ａｃｕｍｅｎ  ｅＸ３リーダーを使用して総蛍光を決定した。ＦＮ３ドメインのモル濃度の対数に対してデータを生の蛍光シグナルとしてプロットし、ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ４（ＧｒａｐｈＰａｄ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ）を使用して多様な傾きのシグモイド用量反応曲線に適合させて、ＥＣ５０値を計算した。ＦＮ３ドメインは、表１３に示すように一連の結合活性を１．４と２２．０との間のＥＣ５０値で示すことが見出された。
【０２３３】
ＨＧＦによって刺激されるｃ−Ｍｅｔのリン酸化の阻害
精製ＦＮ３ドメインがＨＧＦによって刺激されるｃ−Ｍｅｔのリン酸化を阻害する能力について、ＮＣＩ−Ｈ４４１においてＭｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ、ＭＤ）製のｃ−Ｍｅｔホスホ（Ｔｙｒ１３４９）キットを使用して試験した。透明９６ウェル組織培養処理済みプレート中、１０％ウシ胎児血清（ＦＢＳ；Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を有する１００μＬ／ウェルのＲＰＭＩ培地（ＧｌｕｔａｍａｘおよびＨＥＰＥＳ含有、Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）に２００００個／ウェルで細胞を蒔き、３７℃、５％ＣＯ２で一晩付着させた。培養培地を完全に除去し、細胞を無血清ＲＰＭＩ培地（１００μＬ／ウェル）に入れて３７℃、５％ＣＯ２で一晩、飢餓状態にした。次に、ＦＮ３ドメインを濃度２０μＭ以下で含有する新鮮無血清ＲＰＭＩ培地（１００μＬ／ウェル）を３７℃、５％ＣＯ２で１時間、細胞に補充した。対照を培地のみで処理した。細胞を１００ｎｇ／ｍＬ組換えヒトＨＧＦ（１００μＬ／ウェル、Ｒ＆Ｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓカタログ＃２９４−ＨＧＮ）で刺激し、３７℃、５％ＣＯ２で１５分間インキュベートした。陰性対照として１セットの対照ウェルを未刺激のまま残した。次に、培地を完全に除去し、細胞を振盪しながら製造業者の説明書に従って完全溶解緩衝液（５０μＬ／ウェル、Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）で室温において１０分間溶解させた。リン酸化ｃ−Ｍｅｔを測定するために構成されたアッセイプレートを、製造業者の説明書に従って提供されたブロッキング溶液を用いて室温で１時間ブロッキングした。次に、プレートをトリス洗浄緩衝液（２００μＬ／ウェル、Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）で３回洗浄した。細胞溶解液（３０μＬ／ウェル）をアッセイプレートに移し、振盪しながら室温で１時間インキュベートした。次に、アッセイプレートをトリス洗浄緩衝液で４回洗浄し、その後、振盪しながら各ウェルに氷冷検出抗体溶液（２５μＬ／ウェル、Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を室温で添加し１時間置いた。プレートをトリス洗浄緩衝液で再度４回すすいだ。１５０  Ｒｅａｄ緩衝液（１５０μＬ／ウェル、Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を添加し、ＳＥＣＴＯＲ（登録商標）Ｉｍａｇｅｒ  ６０００装置（Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を用い、製造業者がインストールしたアッセイ特異的デフォルト設定を使用して読み取ることによってシグナルを検出した。データをＦＮ３ドメインモル濃度の対数に対して電気化学発光シグナルとしてプロットし、データをＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ４を使用して多様な傾きのシグモイド用量反応に適合させることによって、ＩＣ５０値を決定した。ＦＮ３ドメインは、表１３に示すようにリン酸化ｃ−Ｍｅｔを４．６から１４１５ｎＭに及ぶＩＣ５０値で阻害することが見出された。
【０２３４】
ヒト腫瘍の細胞成長の阻害
ｃ−Ｍｅｔ依存性細胞成長の阻害を、ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの曝露後にＵ８７−ＭＧ細胞（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、カタログ＃ＨＴＢ−１４）の生存率を測定することによって評価した。細胞を、不透明白色９６ウェル組織培養処理済みプレート（Ｎｕｎｃ）中の、１０％ＦＢＳを補充した１００μＬ／ウェルのＲＰＭＩ培地中に８０００個／ウェルで蒔き、３７℃、５％ＣＯ２で一晩付着させた。播種の２４時間後に、培地を吸引し、細胞に無血清ＲＰＭＩ培地を補充した。血清飢餓の２４時間後に、ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメイン（３０μＬ／ウェル）を含有する無血清培地の添加により細胞を処理した。細胞を３７℃、５％ＣＯ２で７２時間インキュベートした。１００μＬ／ウェルのＣｅｌｌＴｉｔｅｒ−Ｇｌｏ（登録商標）試薬（Ｐｒｏｍｅｇａ）を添加し、続いてプレート撹拌機上で１０分間混合することによって生存細胞を検出した。発光モードに設定したＳｐｅｃｔｒａＭａｘ  Ｍ５プレートリーダー（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）を用いて読取り時間０．５秒／ウェルでプレートを読み取った。データをＦＮ３ドメインのモル濃度の対数に対して生の発光ユニット（ＲＬＵ）としてプロットした。データをＧｒａｐｈＰａｄ  Ｐｒｉｓｍ  ４を使用して多様な傾きのシグモイド用量反応についての式に適合させることによって、ＩＣ５０値を決定した。表１３に、１ｎＭから＞１０００ｎＭに及ぶＩＣ５０値を報告する。
【０２３５】
【表１３】
2019527540.tif 000021
【０２３６】
ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの熱安定性
ＰＢＳにおける示差走査熱量測定を使用して各ＦＮ３ドメインの安定性を評価した。実験結果を表１４に示す。
【０２３７】
【表１４】
2019527540.tif 000022
【０２３８】
[実施例８]
二重特異性抗ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の作製および特徴付け
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の作製
実施例１〜６に記載されたＥＧＦＲ結合性ドメインおよびｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの多数の組合せを、ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔの両方と結合する能力がある二重特異性分子と繋げた。追加的に、配列番号１０７〜１１０に示されるアミノ酸配列を有するＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインおよび配列番号１１１〜１１４に示されるアミノ酸配列を有するｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインを作り、繋げて二重特異性分子にした。以下の形式が維持されるように配列番号５０〜７２および１０６に記載されるアミノ酸配列をコードする合成遺伝子を生み出した（表１５）：ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインに続いてペプチドリンカー、続いてｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメイン。精製を助けるためにポリヒスチジンタグをＣ末端に組み込んだ。表１５に記載される分子に加えて、２つのＦＮ３ドメインの間のリンカーを、表１６に記載の長さ、配列組成および構造に従って変化させた。いくつかの他のリンカーを使用してそのようなＦＮ３ドメインを連結することができることが想定されている。二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子を発現させ、単一特異性ＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメインについて記載されたように、ＩＭＡＣおよびゲル濾過クロマトグラフィーステップを使用して大腸菌（E. coli）から精製した。
【０２３９】
【表１５】
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【０２４０】
【表１６】
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【０２４１】
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、単一特異性分子単独と比較して効力を高め、アビディティーを示唆している
ＮＣＩ−Ｈ２９２細胞を９６ウェルプレート中、１０％ＦＢＳを含有するＲＰＭＩ培地中に蒔いた。２４時間後に、培地を無血清ＲＰＭＩに置き換えた。血清飢餓の２４時間後に、高親和性単一特異性ＥＧＦＲ  ＦＮ３ドメイン（Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２）、弱親和性単一特異性ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン（Ｐ１１４ＡＲ５Ｐ７４−Ａ５）、２つの単一特異性ＥＧＦＲ  ＦＮ３ドメインと単一特異性ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメインとの混合物、または低親和性ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメインが高親和性ＥＧＦＲ  ＦＮ３ドメインと連結したものから構成される二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子（ＥＣＢ１）のいずれかである様々な濃度のＦＮ３ドメインで細胞を処理した。単一特異性または二重特異性分子で細胞を１時間処理し、次に、ＥＧＦ、ＨＧＦ、またはＥＧＦとＨＧＦとの組合せで３７℃、５％ＣＯ２において１５分間刺激した。ＭＳＤ溶解緩衝液で細胞を溶解させ、上記のように製造業者の説明書に従って、適切なＭＳＤアッセイプレートを使用して細胞シグナル伝達を評価した。
【０２４２】
低親和性ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメインは、ｃ−Ｍｅｔのリン酸化を６１０ｎＭというＩＣ５０で阻害した（図６）。予想通り、ＥＧＦＲ  ＦＮ３ドメインは、ｃ−Ｍｅｔのリン酸化を阻害することができず、単一特異性分子の混合物は、ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン単独と同一に見えた。しかし、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、ｃ−Ｍｅｔのリン酸化を１ｎＭというＩＣ５０で阻害し（図６）、ｃ−Ｍｅｔ単一特異性単独と比べて、効力の改善に対数にして２よりも大きい変化を与えた。
【０２４３】
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子がアビディティー効果によりｃ−Ｍｅｔおよび／またはＥＧＦＲのリン酸化阻害を高める潜在性を、多様なｃ−ＭｅｔおよびＥＧＦＲの密度および比を有する複数の細胞型において評価した（図７）。ＮＣＩ−Ｈ２９２、ＮＣＩ−Ｈ４４１、またはＮＣＩ−Ｈ５９６細胞を、９６ウェルプレート中、１０％ＦＢＳを含有するＲＰＭＩ培地中に蒔いた。２４時間後に、培地を無血清ＲＰＭＩと置き換えた。血清飢餓の２４時間後に、様々な濃度の単一特異性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメイン、単一特異性ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン、または二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子（Ｐ５３Ａ１Ｒ５−１７ｖ２およびＰ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３から構成されるＥＣＢ５）のいずれかで細胞を処理した。細胞を単一特異性または二重特異性分子で１時間処理し、次に、ＥＧＦ、ＨＧＦ、またはＥＧＦとＨＧＦとの組合せで、３７℃、５％ＣＯ２で１５分間刺激した。細胞をＭＳＤ溶解緩衝液で溶解させ、上記のように、適切なＭＳＤアッセイプレートを使用して、製造業者の説明書に従って細胞シグナル伝達を評価した。
【０２４４】
図７（Ａ〜Ｃ）に、３つの異なる細胞株において、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃＭｅｔ分子と比較して単一特異性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインを使用したＥＧＦＲの阻害を示す。ＥＧＦＲリン酸化アッセイにおいてアビディティーを評価するために、中親和性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメイン（１．９ｎＭ）（Ｐ５３Ａ１Ｒ５−１７ｖ２）を、高親和性ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインと連結した同じＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインを含有する二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子（０．４ｎＭ）（Ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３）と比較した。Ｈ２９２細胞およびＨ５９６細胞において、ＥＧＦＲのリン酸化の阻害は、単一特異性分子および二重特異性分子で類似していた（図７Ａおよび７Ｂ）が、これは、これらの細胞株がｃ−Ｍｅｔ受容体に対して高い比のＥＧＦＲを有することが原因の可能性がある。この理論を検証するために、ＥＧＦＲよりも多いｃ−Ｍｅｔ受容体を提示するＮＣＩ−Ｈ４４１細胞においてＥＧＦＲリン酸化の阻害を評価した。単一特異性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインと比較して、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子を用いたＮＣＩ−Ｈ４４１細胞の処理により、ＥＧＦＲリン酸化の阻害についてのＩＣ５０が３０分の１に減少した（図７Ｃ）。
【０２４５】
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子での高い効力の潜在性を、ＥＧＦＲに対して高親和性（０．２６ｎＭ）およびｃ−Ｍｅｔに対して中親和性（１０．１ｎＭ）の分子を使用するｃ−Ｍｅｔリン酸化アッセイにおいて評価した。ＮＣＩ−Ｈ２９２細胞およびＮＣＩ−Ｈ５９６細胞の両方において、二重特異性分子によるｃ−Ｍｅｔのリン酸化阻害は、単一特異性ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインと比較してそれぞれ１３４倍および１０１２倍に高まった（図７Ｄおよび７Ｅ）。
【０２４６】
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子を用いたＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔリン酸化の阻害についての高い効力が、シグナル伝達および増殖の高い阻害に変換されたことを検証した。これらの実験について、ＦＮ３のＥＧＦＲ結合性およびｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの混合物を二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子と比較した。表１７および１８で述べたように、単一特異性結合物質の混合物と比較して、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子で細胞を処理したとき、Ｈ２９２細胞のＥＲＫリン酸化（表１７）および増殖についてのＩＣ５０値（表１８）が減少した。二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子についてのＥＲＫリン酸化阻害のＩＣ５０は、２つの単一特異性ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメインの混合物の１４３分の１であったが、これは、このアッセイにおける分子の効力に対するアビディティーの効果を示している。表１７に、単一特異性ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインは、活性を完全には阻害せず、したがって示されたＩＣ５０値は、下限と考えるべきである。混合物として、または二重特異性形式で連結した、異なる組合せのＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインを使用して増殖アッセイを完了した。二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子についての増殖阻害のＩＣ５０は、単一特異性親ＥＧＦＲまたはｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインの混合物の３４分の１〜２３６分の１であった。これにより、受容体レベルで観察されたアビディティー効果（図６および図７）が細胞シグナル伝達（表１７）および細胞増殖（表１８）の阻害の改善に変換されることを確認した。
【０２４７】
【表１７】
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【０２４８】
【表１８】
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【０２４９】
ｉｎ  ｖｉｖｏ腫瘍異種移植片：ＰＫ／ＰＤ
単一特異性および二重特異性ＦＮ３ドメイン分子のｉｎ  ｖｉｖｏ有効性を決定するために、ヒトＨＧＦ（マウスＨＧＦはヒトＨＧＦと結合しない）を分泌するように腫瘍細胞を操作した。レンチウイルス感染（ヒトＨＧＦを発現するレンチウイルスＤＮＡベクター（受託番号Ｘ１６３２２）およびＧｅｎｅｃｏｐｏｅｉａ製レンチウイルスパッケージングキット）を使用してＮＣＩ−Ｈ２９２細胞にヒトＨＧＦを安定発現させた。感染後、４μｇ／ｍＬピューロマイシン（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を用いてＨＧＦ発現細胞を選択した。ＭｅｓｏＳｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ製アッセイプレートを使用して、プール細胞の馴化培地中でヒトＨＧＦタンパク質を検出した。
【０２５０】
ＳＣＩＤベージュマウスの各動物の背側面に、ヒトＨＧＦを発現するＮＣＩ−Ｈ２９２細胞を皮下接種した（体積２００μＬのＣｕｌｔｒｅｘ（Ｔｒｅｖｉｇｅｎ）中に細胞２．０×１０６個）。腫瘍体積が１５０から２５０ｍｍ３の間に及ぶまで、週に２回、腫瘍の測定を行った。次に、マウスに単回ＩＰ用量の二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子（半減期を延ばすためにアルブミン結合性ドメインと連結）またはＰＢＳビヒクルを与えた。投薬の６時間または７２時間後に、腫瘍を摘出し、直ちに液体窒素中で凍結させた。心穿刺により血液試料をプロテアーゼ阻害剤含有３．８％クエン酸塩中に採取した。採取の直後に、血液試料を遠心分離し、結果として生じた血漿を試料チューブに移し、−８０℃で保存した。腫瘍を秤量し、小片に切断し、ＨＡＬＴプロテアーゼ／ホスファターゼ阻害剤（Ｐｉｅｒｃｅ）、５０ｍＭフッ化ナトリウム（Ｓｉｇｍａ）、２ｍＭ活性化オルトバナジン酸ナトリウム（Ｓｉｇｍａ）、および１ｍＭ  ＰＭＳＦ（ＭｅｓｏＳｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ）を有するＲＩＰＡ緩衝液が入ったＬｙｓｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ａ（ＬＭＡ）チューブ中で溶解させた。ＬＭＡマトリックスから溶解液を取り出し、遠心分離して不溶性タンパク質を除去した。可溶性腫瘍タンパク質をＢＣＡタンパク質アッセイで定量し、腫瘍溶解緩衝液中に同等のタンパク質レベルまで希釈した。ＭｅｓｏＳｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ製アッセイプレートを（製造業者のプロトコールに従って、上記のように）使用して、リン酸化されたｃ−Ｍｅｔ、ＥＧＦＲおよびＥＲＫを測定した。
【０２５１】
図６に実験結果を示す。各二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子は、リン酸化されたｃ−Ｍｅｔ、ＥＧＦＲ、およびＥＲＫのレベルを６時間および７２時間の両方で有意に減少させた。図６に提示されたデータは、ｃ−ＭｅｔおよびＥＧＦＲの両方を同時に阻害することの重要性ならびに各受容体に対する二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の親和性が下流のＥＲＫの阻害にどのように役割を果たすかを示している。高親和性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメイン（Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２；図に「８」として示す、ＫＤ＝０．２６ｎＭ）を含有する分子は、６時間および７２時間の両方で中親和性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメイン（Ｐ５３Ａ１Ｒ５−１７ｖ２；図に「１７」として示す、ＫＤ＝１．９ｎＭ）を含有する分子と比較してＥＧＦＲのリン酸化を大きな程度阻害した。試験された４種の二重特異性分子は、全て、親和性にかかわらず６時間の時点でＥＲＫのリン酸化を完全に阻害した。７２時間の時点で、密接な親和性のｃ−Ｍｅｔ結合性ドメインを含有する分子（Ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３；図に「Ａ３」として示す、ＫＤ＝０．４ｎＭ）は、中親和性ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメイン（Ｐ１１４ＡＲ５Ｐ７４−Ａ５；図に「Ａ５」として示す；ＫＤ＝１０．１ｎＭ；図６）と比較してＥＲＫのリン酸化を有意に阻害した。
【０２５２】
各二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の濃度を、投薬の６および７２時間後に血液および腫瘍において測定した（図９）。興味深いことに、中親和性ＥＧＦＲ結合性ドメイン（Ｐ５３Ａ１Ｒ５−１７ｖ２；ＫＤ＝１．９ｎＭ）を有するが、高親和性ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメイン（Ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３；ＫＤ＝０．４ｎＭ）を有する二重特異性分子は、他の分子と比較して６時間目に有意に大きい腫瘍蓄積を有し、一方で、その差は７２時間までに減少する。腫瘍外の細胞は、ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔの両方の表面発現レベルがより低く、したがって、中親和性ＥＧＦＲ分子は、高親和性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインほどは密接に正常組織と結合しないと仮定することができる。したがって、腫瘍において結合のために利用可能なより多くの遊離の中親和性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインがある。したがって、各受容体に対して適切な親和性を特定することは、減少した全身毒性および増加した腫瘍蓄積を有する治療薬の特定を可能にし得る。
【０２５３】
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子を用いた腫瘍の有効性の研究
ＳＣＩＤベージュマウスの各動物の背部側面に、ヒトＨＧＦを発現するＮＣＩ−Ｈ２９２細胞（Ｃｕｌｔｒｅｘ（Ｔｒｅｖｉｇｅｎ）２００μＬ中に細胞２．０×１０６個）を皮下接種した。植込みの１週間後、マウスを、同等の腫瘍体積（平均腫瘍体積＝７７．９±１．７ｍｍ３）を有する群に層別化した。マウスに二重特異性分子を１週間に３回投薬し、腫瘍体積を週２回記録した。ｃ−ＭｅｔおよびＥＧＦＲに対して多様な親和性を有する４種の異なる二重特異性分子で腫瘍の成長阻害（ＴＧＩ）が観察された。図１０に、ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインが中親和性であったときに、中親和性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインと比較して高親和性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインを含有する分子で処理されたマウスにおいて腫瘍成長の遅れとしてｃ−ＭｅｔおよびＥＧＦＲの両方を阻害する利益が観察されたことを示す（白三角および黒三角、Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２−Ｐ１１４ＡＲ５Ｐ７４−Ａ５をＰ５３Ａ１Ｒ５−１７−Ｐ１１４ＡＲ５Ｐ７４−Ａ５と比較）。加えて、データは、高親和性ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインを有することの重要性を示す。高または中親和性ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインのいずれかを含有するが、高親和性ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインを含有する二重特異性分子が、最も大きな有効性を示したからである（灰色点線および黒色実線、Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２−Ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３およびＰ５３Ａ１Ｒ５−１７ｖ２−Ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３）。
【０２５４】
二重特異性分子ならびにＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔの他の阻害剤の有効性
それぞれ単剤としての二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子（ＥＣＢ３８）ならびに小分子阻害剤クリゾチニブ（ｃ−Ｍｅｔ阻害剤）およびエルロチニブ（ＥＧＦＲ阻害剤）、セツキシマブ（抗ＥＧＦＲ抗体）、ならびにクリゾチニブとエルロチニブとの組合せのｉｎ  ｖｉｖｏ治療有効性を、ＳＣＩＤ／ベージュマウスを用いた皮下Ｈ２９２−ＨＧＦヒト肺がん異種移植片モデルの処置において評価した（図１１）。
【０２５５】
Ｈ２９２−ＨＧＦ細胞を、ウシ胎児血清（１０％ｖ／ｖ）およびＬ−グルタミン（２ｍＭ）を補充したＲＰＭＩ１６４０培地に入れて、空気中に５％ＣＯ２の雰囲気中、３７℃のｉｎ  ｖｉｔｒｏで維持した。トリプシン−ＥＤＴＡ処理によって細胞を週に２回日常的に継代した。指数成長期において成長している細胞を収穫し、腫瘍接種のために計数した。
【０２５６】
腫瘍発生のために、各マウスの右側腹部に、ＰＢＳおよびｃｕｌｔｒｅｘ（１：１）０．１ｍｌ中のＨ２９２−ＨＧＦ腫瘍細胞（２×１０６個）を皮下接種した。平均腫瘍サイズが１３９ｍｍ３に達したときに処置を開始した。以下の実験計画表に、各試験群における試験物の投与および動物数を示した（表２６）。腫瘍細胞接種日を０日目として表示した。
【０２５７】
【表１９】
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【０２５８】
処置の開始前に、全ての動物を秤量し、腫瘍体積を測定した。腫瘍体積は、任意の所与の処置の有効性に影響し得るので、無作為化されたブロック計画を使用してマウスをその腫瘍体積に基づき群に割り付けた。これは、全ての群がベースラインで匹敵することを確認するものである。無作為化されたブロック計画を使用して、実験動物を群に割り付けた。第１に、実験動物をその最初の腫瘍体積に応じて均一なブロックに分けた。第２に、各ブロック内で、処置に対する実験動物の無作為化を行った。実験動物を割り付けるために無作為化されたブロック計画を使用して、各動物が所与の処置に割り付けられる確率が同じであったことを確認し、したがって系統誤差を減少させた。
【０２５９】
日常的な監視の時点で、運動性などの正常な行動、食物および水分摂取の目視推定、体重の増加／減少（体重を週に２回測定した）、目／体毛のつやおよび任意の他の異常な効果に及ぼす腫瘍成長および処置の任意の効果について動物をチェックした。
【０２６０】
主要評価項目は、腫瘍成長を遅延させることができるかどうか、または担腫瘍マウスを治癒することができるかどうかであった。ノギスを使用して腫瘍サイズを２つの寸法で週２回測定し、式：Ｖ＝０．５ａ×ｂ２［式中、ａおよびｂは、それぞれ腫瘍の長径および短径である］を使用して、体積をｍｍ３単位で表現した。次に、Ｔ−ＣおよびＴ／Ｃ値の両方の計算のために腫瘍サイズを使用した。処置群の平均腫瘍サイズが１０００ｍｍ３に達するために必要な時間（日）としてのＴおよび対照群の平均腫瘍サイズが同じサイズに達するための時間（日）としてのＣを用いてＴ−Ｃを計算した。Ｔ／Ｃ値（パーセント）は、抗腫瘍有効性の指標であり；ＴおよびＣは、それぞれ所与の日の処置群および対照群の平均体積であった。完全腫瘍寛解（ＣＲ）を、腫瘍が触診限界未満に減少したこと（６２．５ｍｍ３）として定義する。部分腫瘍退縮（ＰＲ）を、最初の腫瘍体積から減少した腫瘍として定義する。ＣＰまたはＰＲを永続性と考えるために、最低でも３回以上の連続する腫瘍測定においてＣＲまたはＰＲが持続することが必要である。
【０２６１】
体重減少が２０％を超えた動物または群の平均腫瘍サイズが２０００ｍｍ３を超えた動物を安楽死させた。最終投与から２週間観察後に試験を終了した。
【０２６２】
平均および平均の標準誤差（ＳＥＭ）を含む要約統計量を、各時点における各群の腫瘍体積について提供する（下の表１９に示す）。一元配置ＡＮＯＶＡに続く、Ｇａｍｅｓ−Ｈｏｗｅｌｌを使用する個別の比較を使用して群間の腫瘍体積における差の統計解析を評価した（等分散は仮定せず）。ＳＰＳＳ  １８．０を使用して全てのデータを解析した。ｐ＜０．０５を統計的に有意と考えた。
【０２６３】
【表２０】
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【０２６４】
ビヒクル処置群（群１）の平均腫瘍サイズは、腫瘍接種の２３日後に１７５８ｍｍ３に達した。２５ｍｇ／ｋｇ用量レベルの二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子を用いた処置（群２）は、全てのマウスにおいて完全腫瘍退縮（ＣＲ）をもたらし、それは、＞３回の逐次腫瘍測定で継続性であった（平均ＴＶ＝２３ｍｍ３、Ｔ／Ｃ値＝１％、２３日目のビヒクル群と比較してｐ＝０．００４）。
【０２６５】
５０ｍｇ／ｋｇ用量レベルの単剤としてのクリゾチニブを用いた処置（群３）は、抗腫瘍活性を示さなかった。平均腫瘍サイズは、２３日目に２１０２ｍｍ３であった（Ｔ／Ｃ値＝１２０％、ビヒクル群と比較してｐ＝０．９４４）。
【０２６６】
５０ｍｇ／ｋｇ投薬レベルの単剤としてのエルロチニブを用いた処置（群４）は、小さい抗腫瘍活性を示したが、ビヒクル群と比較して有意差は見られず、２３日目の平均腫瘍サイズは、１１２２ｍｍ３であり（Ｔ／Ｃ値＝６４％、ビヒクル群と比較してｐ＝０．４２９）、ビヒクル群と比較して腫瘍サイズ１０００ｍｍ３での腫瘍成長の遅れは４日であった。
【０２６７】
クリゾチニブ（５０ｍｇ／ｋｇ、群５）とエルロチニブ（５０ｍｇ／ｋｇ、群５）との組合せは、有意な抗腫瘍活性を示し、平均腫瘍サイズは、２３日目で２６５ｍｍ３（Ｔ／Ｃ＝１５％；ｐ＝０．００８）であり、ビヒクル群と比較して腫瘍サイズ１０００ｍｍ３での腫瘍成長の遅れは１７日であった。
【０２６８】
単剤として投薬レベル１ｍｇ／マウスのセツキシマブ（群６）は、有意な抗腫瘍活性を示し、平均腫瘍サイズは、２３日目で４８５ｍｍ３（Ｔ／Ｃ＝２８％；ｐ＝０．０１８）であり、ビヒクル群と比較して腫瘍サイズ１０００ｍｍ３での腫瘍成長の遅れは１７日であった。図１１に、様々な治療法の抗腫瘍活性を示す。
【０２６９】
【表２１】
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【０２７０】
ビヒクル群において中〜重度の体重減少が観察されたが、これは、腫瘍量が漸増したことが原因のおそれがあり、２３日目までにマウス３匹が死亡し、マウス１匹が、ＢＷＬ＞２０％となったときに安楽死した。群２において二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子のわずかな毒性が観察され、処置期間中にＢＷＬ＞２０％となったときにマウス３匹が安楽死し、２週間の観察期間中に処置が中止されると、体重は徐々に回復した。ビヒクル群と比較してクリゾチニブまたはエルロチニブ単剤療法群で、処置関連毒性を示唆する、より重症の体重減少が観察された。クリゾチニブとエルロチニブとの組合せは、一般的に、投薬相の間に耐容されたが、試験の終了時に重度の体重減少が観察され、これは、非処置期間中の急速な腫瘍成長の再開が原因であり得る。セツキシマブの単剤療法は試験中に十分に許容され、体重減少は、腫瘍成長の再開が原因で試験終了時にのみ観察された。
【０２７１】
まとめると、２５ｍｇ／ｋｇの二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子（３回／週×３週間）は、ＳＣＩＤ／ベージュマウスを用いたＨ２９２−ＨＧＦヒト肺がん異種移植モデルにおいて完全寛解を生じた。マウス１０匹中７匹において処置は耐容され、マウス１０匹中３匹において重度の体重減少が生じた。図１１および表２０に、処置後の時点の間に様々な治療法が腫瘍サイズに及ぼす影響を示す。
【０２７２】
[実施例９]
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の半減期延長
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）または他のポリマーを用いた修飾、アルブミンとの結合、アルブミンまたは他の血清タンパク質と結合するタンパク質ドメインとの融合、アルブミンとの遺伝的融合、ＩｇＧ  Ｆｃドメインとの融合、および長鎖非構造化アミノ酸配列との融合を含む多数の方法が、腎臓濾過を減少させることでタンパク質の血清半減期を延長することが記載されている。
【０２７３】
分子のＣ末端に遊離システインを組み込むことによって、流体力学的半径を増大させるために二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子をＰＥＧで修飾した。通常、システイン残基の遊離チオール基を使用して、標準法を用いてマレイミドまたはヨードアセトアミド基で官能化されたＰＥＧ分子を結合させる。１０００、２０００、５０００、１００００、２００００、または４００００ｋＤａの直鎖ＰＥＧを含む様々な形態のＰＥＧを使用して、タンパク質を修飾することができる。これらの分子量の分岐ＰＥＧ分子も修飾のために使用することができる。ある場合には、二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子における一級アミンを介してＰＥＧ基が結合され得る。
【０２７４】
ＰＥＧ化に加えて、天然３らせん束の血清アルブミン結合性ドメイン（ＡＢＤ）または共通アルブミン結合性ドメイン（ＡＢＤＣｏｎ）との融合分子としてこれらのタンパク質を産生することによっても二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の半減期は延長された。これらのタンパク質ドメインを、表１６に記載されたリンカーのいずれかを介してｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインのＣ末端に連結した。ＡＢＤまたはＡＢＤＣｏｎドメインは、一次配列におけるＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインとｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインとの間にも配置され得る。
【０２７５】
[実施例１０]
選んだ二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の特徴付け
選んだＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子を、ＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔの両方に対するそれらの親和性、それらがＥＧＦＲおよびｃ−Ｍｅｔの自己リン酸化を阻害する能力、ならびにＨＧＦ細胞の増殖に及ぼすそれらの効果について特徴付けた。組換えＥＧＦＲおよび／またはｃ−Ｍｅｔ細胞外ドメインに対する二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の結合親和性を、Ｐｒｏｔｅｏｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ（ＢｉｏＲａｄ）を使用する表面プラズモン共鳴法によって、実施例３に記載されたプロトコールに従ってさらに決定した。特徴付けの結果を表２１に示す。
【０２７６】
【表２２】
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【０２７７】
[実施例１１]
システイン操作二重特異性抗ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の作製および特徴付け
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子の作製
Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２変異体のシステインスキャニングから生成したデータに基づき（実施例５）、Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２（配列番号２７）、ｃＭｅｔ結合物質Ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９５−Ｃ５ｖ２（配列番号１１４）、および半減期延長用のアルブミン結合性ドメインからなる、ＥＣＢ１４７（配列番号２１８および２５６）と表記される二重特異性抗ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ分子においてシステイン変異体も設計した。これらの３つのドメインは、（Ａｌａ−Ｐｒｏ）５リンカー（配列番号８１）によって接続されている。（配列番号２１９〜２２５および２５７〜２６３）のうちの１つのＣ末端、リンカー領域中、またはＦＮ３ドメインＬｙｓ−６２位置に置換を有して１、２、または４つのシステインを有するバリアントを設計した。別の二重特異性バリアント、ＥＣＢ８２ｃｙｓ（配列番号２２６および２６４）は、Ｐ５４ＡＲ４−８３ｖ２（配列番号２７）、Ｐ１１４ＡＲ７Ｐ９４−Ａ３ｖ２２（配列番号１１１）、およびアルブミン結合性ドメインバリアント（これらの３つのドメインは、全てＡＰリンカーによって接続されている）ならびに単一のＣ末端システインからなる。非標的化Ｔｅｎｃｏｎ足場の追加的なシステインバリアント（配列番号２６５）も、対照コンジュゲートの構築のために使用した。以前の例に記載したように、全てのバリアントを構築、発現、および精製した。純度をＳＤＳ−ＰＡＧＥ分析によって評価した。Ｓｕｐｅｒｄｅｘ７５  ５／１５０カラム（ＧＥ  Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）を使用する分析用サイズ排除クロマトグラフィーは、ＦＮ３ドメイン調製物が凝集物を有さず、単量体タンパク質と一致する時間に溶出することを示している。質量分析により、質量が理論質量と一致すると判定された（表２２）。
【０２７８】
【表２３】
2019527540.tif 000031
【０２７９】
化学的コンジュゲーション
精製二重特異性システインバリアントをマレイミド含有分子と化学的にコンジュゲートするために、タンパク質を最初にＴＣＥＰで還元して遊離チオールを生成させた。各二重特異性システインバリアント１〜２ｍｇを過剰のＴＣＥＰ（Ｓｉｇｍａカタログ＃６４６５４７）と中性ｐＨで混合し、室温で３０〜６０分間インキュベートした。３体積の飽和硫酸アンモニウム溶液（４．０２Ｍ）を添加してシステインバリアントを沈殿させることによってＴＣＥＰを除去した。１６０００〜２００００×ｇにおいて４℃で２０分間遠心分離し、上清を除去した後、タンパク質のペレットをＰＢＳまたはリン酸ナトリウム緩衝液中に溶解させ、直ちに５〜１０倍過剰のマレイミド含有分子と混合した。反応物を室温で３０〜６０分間インキュベートし、次に、システインまたはβ−メルカプトエタノールなどの過剰の遊離チオールでクエンチして、過剰のマレイミドを捕捉した。Ｔｏｓｏｈ  Ｇ３０００ＳＷｘｌカラム（＃Ｐ４６１９−１４Ｎ；７．８ｍｍ×３０ｃｍ；５μｍ）を用いた調製用ＳＥＣによって、またはシステインバリアントをＮｉ−ＮＴＡ樹脂と結合させ、本質的に上記のように洗浄および溶出させることによって未結合のマレイミドをＺｅｂａ脱塩カラム（Ｔｈｅｒｍｏカタログ＃８９８９０）で除去した。コンジュゲートをＳＤＳ−ＰＡＧＥおよび質量分析によって特徴付けた。この一般方法を用いて、二重特異性システインバリアントを蛍光マレイミド（Ｔｈｅｒｍｏカタログ＃６２２４５）、ＰＥＧ２４−マレイミド（Ｑｕａｎｔａ  Ｂｉｏｄｅｓｉｇｎカタログ＃１０３１９）、および多様なリンカーを有するマレイミド−細胞毒分子（構造については図２参照）とコンジュゲートさせた。
【０２８０】
ＥＧＦによって刺激されるＥＧＦＲリン酸化の阻害
Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ、ＭＤ）製のＥＧＦＲホスホ（Ｔｙｒ１１７３）キットを使用して、実施例３に記載されるように、ヒト腫瘍細胞株ＮＣＩ−Ｈ２９２（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｔｙｐｅ  Ｃｕｌｔｕｒｅ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、カタログ＃ＣＲＬ−１８４８）において、精製二重特異性ＰＥＧ２４−マレイミドコンジュゲートを、それらが、ＥＧＦによって刺激されるＥＧＦＲリン酸化を阻害する能力について試験した。コンジュゲートを、ＥＣＢ１４７とアミノ酸２個異なる未修飾ＥＣＢ３８（配列番号１０９）と比較した。コンジュゲートおよびＥＣＢ３８は、表２３に示されるようにＥＧＦＲを類似のＩＣ５０値で阻害し、これは、設計された部位での修飾が標的の結合性に顕著には影響しないことを示している。
【０２８１】
【表２４】
2019527540.tif 000032
【０２８２】
ＨＧＦによって刺激されるｃ−Ｍｅｔのリン酸化の阻害
精製二重特異性ＰＥＧ２４−マレイミドコンジュゲートがＮＣＩ−Ｈ２９２細胞においてＨＧＦによって刺激されるｃ−Ｍｅｔのリン酸化を阻害する能力についても、これらのコンジュゲートを、Ｍｅｓｏ  Ｓｃａｌｅ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（Ｇａｉｔｈｅｒｓｂｕｒｇ、ＭＤ）製のｃ−Ｍｅｔ  ｐｈｏｓｐｈｏｒ（Ｔｙｒ１３４９）キットを使用して、実施例７に記載されるように試験した。表２４に示されるように、コンジュゲートおよびＥＣＢ３８は、類似のＩＣ５０値でｃＭｅｔを阻害し、それらの部位での修飾が標的の結合性を顕著には変更しないことを実証している。
【０２８３】
【表２５】
2019527540.tif 000033
【０２８４】
細胞傷害性アッセイ
ＥＣＢ１４７システインバリアント、８３ｖ２−ｃｙｓ、またはＴｅｎｃｏｎ−ｃｙｓがアウリスタチンファミリーからの細胞傷害性チューブリン阻害剤（図２）と連結したものからなるコンジュゲートを、がん細胞における標的依存性細胞傷害性について試験した。阻害剤を切断不可能なＰＥＧ４リンカーまたは酵素切断可能なバリン−シトルリンまたはバリン−リシンリンカーを介してシステイン含有タンパク質と連結した。実施例４に記載された手順を使用してタンパク質−細胞毒コンジュゲートへの曝露後に、ＥＧＦＲ過剰発現ヒト腫瘍細胞株Ｈ１５７３およびＡ４３１ならびにＥＧＦＲ陰性腫瘍細胞株ＭＤＡ−ＭＢ−４３５の生存率を測定することによって細胞殺滅を評価した。表２５に、６６、７２、または９０時間の時点でのＣｅｌｌＴｉｔｅｒ  ＧｌｏまたはＩｎｃｕＣｙｔｅ物体計数データのいずれかの分析から得られたＩＣ５０値を報告する。タンパク質−薬物コンジュゲートは、標的抗原ＥＧＦＲを発現する細胞の強力な細胞殺滅を示した。多薬物コンジュゲートも、試験した多数の細胞株において増大した細胞毒性を示した。
【０２８５】
【表２６】
2019527540.tif 000034
【０２８６】
[配列表]
【０２８７】
【表２７−１】
2019527540.tif 000035
【表２７−２】
2019527540.tif 000036
【表２７−３】
2019527540.tif 000037
【表２７−４】
2019527540.tif 000038
【表２７−５】
2019527540.tif 000039
【表２７−６】
2019527540.tif 000040
【０２８８】
配列番号７３、ＰＲＴ、ホモサピエンス（Homo Sapiens）、ＥＧＦＲ
【０２８９】
【化１】
2019527540.tif 000041
【０２９０】
【表２８】
2019527540.tif 000042
【０２９１】
配列番号７５、ＰＲＴ、ホモサピエンス（Homo Sapiens）、テネイシンＣ
【０２９２】
【化２】
2019527540.tif 000043
【０２９３】
【表２９】
2019527540.tif 000044
【０２９４】
＞配列番号１０１
ＰＲＴ
ホモサピエンス（Homo sapiens）
ｃＭｅｔ
【０２９５】
【化３】
2019527540.tif 000045
【０２９６】
【表３０−１】
2019527540.tif 000046
【表３０−２】
2019527540.tif 000047
【表３０−３】
2019527540.tif 000048
【表３０−４】
2019527540.tif 000049
【表３０−５】
2019527540.tif 000050
【表３０−６】
2019527540.tif 000051
【表３０−７】
2019527540.tif 000052
【表３０−８】
2019527540.tif 000053
【表３０−９】
2019527540.tif 000054
【０２９７】
＞配列番号１７９
ＰＲＴ
人工
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインのＦＧループ
ＨＮＶＹＫＤＴＮＸ９ＲＧＬ
（配列中、Ｘ９は、ＭまたはＩである）。
＞配列番号１８０
ＰＲＴ
人工
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインのＦＧループ
ＬＧＳＹＶＦＥＨＤＶＭＬ（配列番号１８０）、
＞配列番号１８１
ＰＲＴ
人工
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメインのＢＣループ
Ｘ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８（配列番号１８１）
（配列中、
Ｘ１は、Ａ、Ｔ、ＧまたはＤであり；
Ｘ２は、Ａ、Ｄ、ＹまたはＷであり；
Ｘ３は、Ｐ、ＤまたはＮであり；
Ｘ４は、Ｌである、または存在せず；
Ｘ５は、Ｄ、Ｈ、Ｒ、Ｇ、ＹまたはＷであり；
Ｘ６は、Ｇ、ＤまたはＡであり；
Ｘ７は、Ａ、Ｆ、Ｇ、ＨまたはＤであり；
Ｘ８は、Ｙ、ＦまたはＬである）。
＞配列番号１８２
ＰＲＴ
人工
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメイン
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＥＶＴＥＤＳＬＲＬＳＷＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８ＤＳＦＬＩＱＹＱＥＳＥＫＶＧＥＡＩＮＬＴＶＰ  ＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＧＶＨＮＶＹＫＤＴＮＸ９ＲＧＬＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８２）、
（Ｘ１は、Ａ、Ｔ、ＧまたはＤであり；
Ｘ２は、Ａ、Ｄ、ＹまたはＷであり；
Ｘ３は、Ｐ、ＤまたはＮであり；
Ｘ４は、Ｌである、または存在せず；
Ｘ５は、Ｄ、Ｈ、Ｒ、Ｇ、ＹまたはＷであり；
Ｘ６は、Ｇ、ＤまたはＡであり；
Ｘ７は、Ａ、Ｆ、Ｇ、ＨまたはＤであり；
Ｘ８は、Ｙ、ＦまたはＬであり；
Ｘ９は、ＭまたはＩである）。
＞配列番号１８３
ＰＲＴ
人工
ＥＧＦＲ結合性ＦＮ３ドメイン
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＥＶＴＥＤＳＬＲＬＳＷＸ１Ｘ２Ｘ３Ｘ４Ｘ５Ｘ６Ｘ７Ｘ８ＤＳＦＬＩＱＹＱＥＳＥＫＶＧＥＡＩＮＬＴＶＰ  ＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＧＶＬＧＳＹＶＦＥＨＤＶＭＬＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８３）、
（配列中、
Ｘ１は、Ａ、Ｔ、ＧまたはＤであり；
Ｘ２は、Ａ、Ｄ、ＹまたはＷであり；
Ｘ３は、Ｐ、ＤまたはＮであり；
Ｘ４は、Ｌである、または存在せず；
Ｘ５は、Ｄ、Ｈ、Ｒ、Ｇ、ＹまたはＷであり；
Ｘ６は、Ｇ、ＤまたはＡであり；
Ｘ７は、Ａ、Ｆ、Ｇ、ＨまたはＤであり；
Ｘ８は、Ｙ、ＦまたはＬである）。
＞配列番号１８４
ＰＲＴ
人工
Ｃ−ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインのＣ鎖およびＣＤループの配列
ＤＳＦＸ１０ＩＲＹＸ１１ＥＸ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５ＧＸ１６（配列番号１８４）
（配列中、
Ｘ１０は、Ｗ、ＦまたはＶであり；
Ｘ１１は、Ｄ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１２は、Ｖ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１３は、Ｖ、ＬまたはＴであり；
Ｘ１４は、Ｖ、Ｒ、Ｇ、Ｌ、ＴまたはＳであり；
Ｘ１５は、Ｇ、Ｓ、Ａ、ＴまたはＫであり；
Ｘ１６は、ＥまたはＤである）ならびに
＞配列番号１８５
ＰＲＴ
人工
ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメインのＦ鎖およびＦＧループ
ＴＥＹＸ１７ＶＸ１８ＩＸ１９Ｘ２０ＶＫＧＧＸ２１Ｘ２２ＳＸ２３（配列番号１８５）
（配列中、
Ｘ１７は、Ｙ、Ｗ、Ｉ、Ｖ、ＧまたはＡであり；
Ｘ１８は、Ｎ、Ｔ、ＱまたはＧであり；
Ｘ１９は、Ｌ、Ｍ、ＮまたはＩであり；
Ｘ２０は、ＧまたはＳであり；
Ｘ２１は、Ｓ、Ｌ、Ｇ、Ｙ、Ｔ、Ｒ、ＨまたはＫであり；
Ｘ２２は、Ｉ、ＶまたはＬであり；
Ｘ２３は、Ｖ、Ｔ、Ｈ、Ｉ、Ｐ、Ｙ、ＴまたはＬである）。
＞配列番号１８６
ＰＲＴ
人工
ｃ−Ｍｅｔ結合性ＦＮ３ドメイン
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＲＶＴＥＤＳＡＲＬＳＷＴＡＰＤＡＡＦ  ＤＳＦＸ１０ＩＲＹＸ１１Ｅ  Ｘ１２Ｘ１３Ｘ１４Ｘ１５ＧＸ１６  ＡＩＶＬＴＶＰＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＸ１７ＶＸ１８ＩＸ１９Ｘ２０ＶＫＧＧＸ２１Ｘ２２ＳＸ２３ＰＬＳＡＥＦＴＴ（配列番号１８６）、
（配列中、
Ｘ１０は、Ｗ、ＦまたはＶであり；
Ｘ１１は、Ｄ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１２は、Ｖ、ＦまたはＬであり；
Ｘ１３は、Ｖ、ＬまたはＴであり；
Ｘ１４は、Ｖ、Ｒ、Ｇ、Ｌ、ＴまたはＳであり；
Ｘ１５は、Ｇ、Ｓ、Ａ、ＴまたはＫであり；
Ｘ１６は、ＥまたはＤであり；
Ｘ１７は、Ｙ、Ｗ、Ｉ、Ｖ、ＧまたはＡであり；
Ｘ１８は、Ｎ、Ｔ、ＱまたはＧであり；
Ｘ１９は、Ｌ、Ｍ、ＮまたはＩであり；
Ｘ２０は、ＧまたはＳであり；
Ｘ２１は、Ｓ、Ｌ、Ｇ、Ｙ、Ｔ、Ｒ、ＨまたはＫであり；
Ｘ２２は、Ｉ、ＶまたはＬであり；
Ｘ２３は、Ｖ、Ｔ、Ｈ、Ｉ、Ｐ、Ｙ、ＴまたはＬである）。
＞配列番号１８７
ＰＲＴ
人工
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン含有分子のＥＧＦＲ  ＦＮ３ドメイン
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＸ２４ＶＴＸ２５ＤＳＸ２６ＲＬＳＷＤＤＰＸ２７ＡＦＹＸ２８ＳＦＬＩＱＹＱＸ２９ＳＥＫＶＧＥＡＩＸ３０ＬＴＶＰＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＴＶＳＩＹＸ３１ＶＨＮＶＹＫＤＴＮＸ３２ＲＧＬＰＬＳＡＸ３３ＦＴＴ（配列番号１８７）、
（配列中、
Ｘ２４は、Ｅ、ＮまたはＲであり；
Ｘ２５は、ＥまたはＰであり；
Ｘ２６は、ＬまたはＡであり；
Ｘ２７は、ＨまたはＷであり；
Ｘ２８は、ＥまたはＤであり；
Ｘ２９は、ＥまたはＰであり；
Ｘ３０は、ＮまたはＶであり；
Ｘ３１は、ＧまたはＹであり；
Ｘ３２は、ＭまたはＩであり；
Ｘ３３は、ＥまたはＩである）；
＞配列番号１８８
二重特異性ＥＧＦＲ／ｃ−ＭｅｔＦＮ３ドメイン含有分子のｃ−Ｍｅｔ  ＦＮ３ドメイン
ＬＰＡＰＫＮＬＶＶＳＸ３４ＶＴＸ３５ＤＳＸ３６ＲＬＳＷＴＡＰＤＡＡＦＤＳＦＷＩＲＹＦＸ３７ＦＸ３８Ｘ３９Ｘ４０ＧＸ４１ＡＩＸ４２ＬＴＶＰＧＳＥＲＳＹＤＬＴＧＬＫＰＧＴＥＹＶＶＮＩＸ４３Ｘ４４ＶＫＧＧＸ４５ＩＳＰＰＬＳＡＸ４６ＦＴＴ（配列番号１８８）；
（配列中、
Ｘ３４は、Ｅ、ＮまたはＲであり；
Ｘ３５は、ＥまたはＰであり；
Ｘ３６は、ＬまたはＡであり；
Ｘ３７は、ＥまたはＰであり；
Ｘ３８は、ＶまたはＬであり；
Ｘ３９は、ＧまたはＳであり；
Ｘ４０は、ＳまたはＫであり；
Ｘ４１は、ＥまたはＤであり；
Ｘ４２は、ＮまたはＶであり；
Ｘ４３は、ＬまたはＭであり；
Ｘ４４は、ＧまたはＳであり；
Ｘ４５は、ＳまたはＫであり；
Ｘ４６は、ＥまたはＩである）。
【０２９８】
【表３１−１】
2019527540.tif 000055
【表３１−２】
2019527540.tif 000056
【表３１−３】
2019527540.tif 000057
【表３１−４】
2019527540.tif 000058
【表３１−５】
2019527540.tif 000059
【表３１−６】
2019527540.tif 000060
【表３１−７】
2019527540.tif 000061
【表３１−８】
2019527540.tif 000062
【表３１−９】
2019527540.tif 000063
【０２９９】
【表３２−１】
2019527540.tif 000064
【表３２−２】
2019527540.tif 000065
【図１Ａ】
2019527540.tif 000066
【図１Ｂ】
2019527540.tif 000067
【図２】
2019527540.tif 000068
【図３】
2019527540.tif 000069
【図４】
2019527540.tif 000070
【図５Ａ】
2019527540.tif 000071
【図５Ｂ】
2019527540.tif 000072
【図６】
2019527540.tif 000073
【図７】
2019527540.tif 000074
【図８】
2019527540.tif 000075
【図９】
2019527540.tif 000076
【図１０】
2019527540.tif 000077
【図１１】
2019527540.tif 000078
【配列表】
2019527540000001.app
【国際調査報告】
2019527540.tif 000079
2019527540.tif 000080
2019527540.tif 000081
2019527540.tif 000082
2019527540.tif 000083